Tabia na Maombi ya Polyimide (PI)

November 04, 2024

Polyimide (polyimide, iliyofupishwa kama PI) inahusu darasa la polima iliyo na pete ya imide (-co-nr-co-) kwenye mnyororo kuu, ni moja wapo ya utendaji bora wa vifaa vya polymer ya kikaboni. Upinzani wake wa joto wa juu zaidi ya 400 ° C, matumizi ya muda mrefu ya kiwango cha joto -200 ~ 300 ° C, sehemu ya kiwango cha kuyeyuka sio dhahiri, mali ya juu ya insulation, 103 Hz dielectric mara kwa mara 4.0, upotezaji wa dielectric ya 0.004 tu ~ 0.007, ni f kwa h insulation ya darasa.

Plastiki ya Hony inaweza kutoa kiwango cha juu cha joto sugu ya uhandisi wa joto - profaili za polyimide, kama viboko, shuka, bomba na ukingo wa sindano, bidhaa za kumaliza bidhaa kulingana na mahitaji maalum ya mteja, na darasa la kupinga joto la 220 ℃, 260 ℃, 300 ℃, 350 ℃ na zaidi mtawaliwa. Polyimide inaweza kujumuishwa na molybdenum disulfide, grafiti, nyuzi za kaboni, polytetrafluoroethylene, nk, ambayo inaweza kubadilisha sana nguvu ya mitambo ya nyenzo na mali ya kujiondoa.

PI ya Polyimide ina upinzani mkubwa na wa chini wa joto (-269 ~ 400 ℃), upinzani mkubwa wa msuguano, kujiondoa, nguvu kubwa, insulation ya juu, upinzani wa mionzi, upinzani wa kutu, mgawo mdogo wa upanuzi wa mafuta, upinzani kwa vimumunyisho vya kikaboni, kujiongezea mwenyewe , isiyo na sumu, nk Sehemu ya sehemu ya joto la kufanya kazi kwa muda mrefu zaidi ya 350 ℃, muda mfupi hadi 450 ℃, plastiki za uhandisi za sasa katika joto la plastiki ya uhandisi ni bora, na utendaji wake kamili ni hailinganishwi na plastiki zingine maalum za uhandisi. Utendaji wake kamili pia hauwezi kulinganishwa na maalum.

Aina tajiri za aina kuu ya aina kuu ni polymimide ya nyumbani, ether anhydride polyimide, polyamide imide na polydride polydride ya kiume. Kati yao, homopolymer polyimide ni mwakilishi wa polycondensation polyimide. Walakini, haina nguvu na ni ngumu, na ni ngumu kusindika. Kawaida inaweza kutumia njia ya madini ya poda tu kwa kutengeneza bidhaa za plastiki zilizoshinikiza, au utumiaji wa njia ya kuingiza au njia ya kutupwa kwenye filamu. Kwa mfano, kitambaa cha glasi kilichoingizwa na suluhisho la asidi ya polyamide hupigwa moto ili kutoa shuka. Kwa kulinganisha, aina ya aina ya anhydride kama polyimide inayoonekana, utendaji wa usindikaji wa ukingo umeimarika sana. Haiwezi tu usindikaji wa ukingo, lakini pia kupitia sindano, extrusion na njia zingine za ukingo, pia zinaweza kuwekwa ndani na njia ya kutengeneza filamu.

Uainishaji

Polycondensation

Aina ya polymimides ya kunukia inazalishwa kwa athari ya diamines yenye kunukia na dianhydrides yenye kunukia, asidi ya tetracarboxylic, au esta za kunukia za tetracarboxylic acid. Kwa kuwa muundo wa polycondented polymimide hufanywa kwa kiwango cha juu cha kuchemsha kisicho na protoni polar kama vile dimethylformamide, n-methylpyrrolidone, nk, na composites za polyimide kawaida huundwa na prepreg, kiwango hiki cha juu cha kuchemsha kisicho na protoni ni ngumu kuyeyuka Wakati wa maandalizi ya prepreg, na kuna volatiles iliyotolewa wakati wa cyclization ya polyamides, ambayo huunda kwa urahisi pores katika bidhaa za mchanganyiko. Hii inafanya iwe rahisi kutengeneza pores katika bidhaa zenye mchanganyiko, na ni ngumu kupata vifaa vya hali ya juu bila pores. Kwa hivyo, polycondensation polyimide imekuwa haitumiki kama resin ya vifaa vya mchanganyiko, hutumiwa sana kutengeneza filamu za polyimide na mipako.

Upolimishaji

Kama polycondensation polyimide ina shida zilizotajwa hapo juu, ili kuondokana na mapungufu haya, yametengeneza polymimide ya polymerization. Zile kuu ambazo zimetumika sana ni polybismaleimide na polymimides za msingi wa Norbornene. Kawaida resini hizi ni za chini za molekuli ya molekuli ya molekuli na vikundi visivyosababishwa na ncha, na kisha kupigwa polymerized na vikundi vya mwisho visivyotumiwa wakati vinatumika.

(1) Polybismaleimide

Polybismaleimide hufanywa na polycondensation ya anhydride ya kiume na diamine yenye kunukia. Inalinganishwa na polyimide, utendaji sio mbaya, lakini mchakato wa awali ni rahisi, rahisi-usindikaji, gharama ya chini, inaweza kufanywa kwa urahisi katika bidhaa tofauti za mchanganyiko. Lakini nyenzo zilizoponywa ni brittle zaidi.

(2) Buckminsterfullerene-msingi wa mwisho wa polyimide

Mojawapo ya muhimu zaidi ni darasa la PMR (kwa upolimishaji wa ndani wa athari za monomer, athari za monomer katika hali ya upolimishaji) aina ya aina ya polyimide iliyotengenezwa na Kituo cha Utafiti cha NASA Lewis. PMR-type polyimide resins is a combination of aromatic tetracarboxylic acid dialkyl esters, aromatic diamines and 5-norbornene-2, 3-dicarboxylic acid monoalkyl esters, aromatic diamines and 5-norbornene-2, 3-dicarboxylic acid monoalkyl esters, aromatic diamines and 5-Norbornene-2, esters 3-dicarboxylic acid monoalkyl. 3-dicarboxylic acid monomers kama vile alkyl esters ya asidi ya tetracarboxylic, diamines yenye kunukia, na esters za monoalkyl za 5-norbornene-2, asidi ya dicarboxylic imefutwa katika pombe ya alkyl (kwa mfano, methanol au ethanol) ili kutoa suluhisho ambalo linaweza kutumika moja kwa moja kuweka nyuzi.

Subclass

Polyimides inaweza kugawanywa katika vikundi vinne: Homophenylene Pi, mumunyifu PI, polyamide-imide (PAI) na polyetherimide (PEI).

Kwa upande wa marekebisho, polyimide ina njia tofauti. Kupitia uboreshaji wa muundo, nyuzi za glasi, nyuzi za boroni, nyuzi za kaboni na whiskers za chuma zinaweza kuongezwa. Uimarishaji huu unaweza kupunguza vyema mgawo wa upanuzi wa mstari wa polyimide, kuboresha nguvu zake, wakati unapunguza gharama. Kwa mfano, katika utengenezaji wa vifaa vya miundo yenye nguvu ya juu, baada ya ukuzaji wa polyimide iliyobadilishwa inaweza kuhimili mzigo mkubwa.

Marekebisho ya filler, kwa upande mwingine, hutumia vichungi vya isokaboni, grafiti, molybdenum disulfide, au polytetrafluoroethylene kama vichungi, ambayo inaboresha athari yake ya kujiweka sawa na hupunguza gharama. Gold-mingling pia ni njia muhimu ya kurekebisha, polyimide inaweza kushirikiana na resini za epoxy, polyurethane, polytetrafluoroethylene na polyether ether ketone, nk, kuunda nyenzo na utendaji bora zaidi.

Utendaji

1, polyimide ya kunukia yote iliyochambuliwa na uchambuzi wa thermogravimetric, mwanzo wa joto lake la mtengano kwa ujumla ni karibu 500 ℃. Polyimide iliyoundwa na asidi ya nyumbani dianhydride na p-phenylenediamine, joto la mtengano wa mafuta ya 600 ℃, hadi sasa ni moja ya polima iliyo na utulivu wa juu wa mafuta ya spishi.

2, polyimide inaweza kuhimili joto la chini sana, kama vile -269 ℃ kwenye heliamu ya kioevu haitakuwa brittle.

3, Polyimide ina mali bora ya mitambo, nguvu isiyo na nguvu ya plastiki ni zaidi ya 100MPa, filamu ya aina ya homobenzene-aina (Kapton) kwa zaidi ya 170MPa, Thermoplastic Polyimide (TPI) nguvu ya juu kama 261kj/m2. na biphenylene-aina polyimide (UPILEX S) inafikia 400mpa. kama plastiki za uhandisi. Modulus ya elasticity kawaida ni 3-4GPA, nyuzi zinaweza kufikia 200GPA, kulingana na mahesabu ya kinadharia, benzini tetracarboxylic acid dianhydride na p-phenylenediamine synthesized nyuzi hadi 500gpa, pili kwa nyuzi za kaboni.

4, aina kadhaa za polyimide insoluble katika vimumunyisho vya kikaboni, uimara wa asidi, aina za jumla sio sugu sana kwa hydrolysis, hii inaonekana kuwa shida ya utendaji wa polyimide ni tofauti na polima zingine za hali ya juu, sifa kubwa sana, Hiyo ni, hydrolysis ya alkali inaweza kutumika kupata malighafi, kama vile dianhydride na diamine, kama vile filamu ya Kapton, kiwango cha uokoaji cha hadi 80% -90%. Badilisha muundo pia unaweza kupata sugu kabisa kwa aina ya hydrolysis, kama vile kuhimili 120 ℃, masaa 500 ya kuchemsha.

5, Polyimide ina wigo mpana wa umumunyifu, kulingana na muundo wa tofauti, aina kadhaa ni karibu zisizo na vimumunyisho katika vimumunyisho vyote vya kikaboni, na zingine zinaweza kuwa mumunyifu katika vimumunyisho vya kawaida, kama vile tetrahydrofuran, asetoni, chloroform na hata toluene na methanol.

6, mgawo wa upanuzi wa mafuta ya polyimide katika 2 × 10-5-3 × 10-5 / ℃, thermoplastic polyimide 3 × 10-5 / ℃, aina ya biphenyl hadi 10-6 / ℃, aina ya mtu binafsi hadi 10- 10- 7 / ℃.

7, Polyimide ina upinzani mkubwa kwa umeme, filamu yake katika 5 × 109rad haraka elektroni ya umeme wa kiwango cha 90%.

8, Polyimide ina mali nzuri ya dielectric, dielectric mara kwa mara ya 3.4 au hivyo, kuanzishwa kwa fluorine, au saizi ya nanometer iliyotawanywa katika polyimide, dielectric mara kwa mara inaweza kupunguzwa hadi 2.5. Upotezaji wa dielectric ya 10-3, nguvu ya dielectric ya 100-300kv/mm, upinzani wa kiasi cha 1017Ω-cm. Sifa hizi katika anuwai ya joto na masafa ya masafa bado zinaweza kutunzwa kwa kiwango cha juu.

9, Polyimide ni polymer ya kujiondoa, kiwango cha chini cha moshi.

10, polyimide katika utupu wa juu sana chini ya kupita kidogo sana.

11, polyimide isiyo na sumu, inaweza kutumika kutengeneza vifaa vya meza na vyombo vya matibabu, na kuhimili maelfu ya mara kwa mara. Baadhi ya polyimide pia ina biocompatibility nzuri, kwa mfano, katika mtihani wa utangamano wa damu kwa mtihani usio wa hemolytic, katika mtihani wa vitro cytotoxicity kwa isiyo na sumu.