Ca material de inginerie special, polimida a fost utilizată pe scară largă în aviație, aerospațială, microelectronică, nano, cristal lichid, membrană de separare, laser și alte câmpuri. Recent, toate țările includ cercetarea, dezvoltarea și utilizarea polimidului ca una dintre cele mai promițătoare materiale plastice de inginerie din secolul XXI. Polimeidă, datorită caracteristicilor sale deosebite în ceea ce privește performanța și sinteza, fie ca material structural, fie ca material funcțional, perspectivele sale uriașe de aplicare au fost pe deplin recunoscute, cunoscute sub numele de „Solver Problem” (Protion Solver) și că „nu există niciunul Polamida nu va avea tehnologia de microelectronică de astăzi.
Performanța polimidului
1, polimidă-aromatică în conformitate cu analiza termogravimetrică, începutul temperaturii de descompunere este în general în jur de 500 ℃. Sintetizat de dianhidrida bifenil și P-fenilendiamina polimidă, temperatura de descompunere termică de 600 ℃, este până acum una dintre cele mai mari stabilitate termică a polimerilor.
2, polimida poate rezista la temperaturi extrem de scăzute, cum ar fi -269 ℃ în heliu lichid nu va fi fragilă.
3, polimidă are proprietăți mecanice excelente, rezistența la tracțiune din plastic necompletat este mai mare de 100MPa, peliculă de polimidă de tip homobenzen (Kapton) pentru mai mult de 170MPa și polimidă bifenil (Upilexs) până la 400MPa. Ca materiale plastice de inginerie, cantitatea de film elastic este de obicei 3-4GPA, fibra poate fi de până la 200 GPa, conform calculelor teoretice, benzenul dianhidridei și p-fenilendiamine sintetizate fibre de până la 500GPA, în al doilea rând doar cu fibra de carbon.
4, unele soiuri de polimidă insolubile în solvenții organici, stabilitatea acidului diluat, soiurile generale nu sunt foarte rezistente la hidroliză, acest lucru pare a fi un dezavantaj al performanței polimidului este diferit de alți polimeri de înaltă performanță, o caracteristică excelentă, adică este , hidroliza alcalină poate fi utilizată pentru a recupera materii prime, cum ar fi dianhidrida și diamina, cum ar fi pentru filmul Kapton, rata de recuperare de până la 80% -90%. Schimbarea structurii poate fi, de asemenea, destul de rezistentă la soiurile de hidroliză, cum ar fi rezistența la 120 ℃, 500 de ore de fierbere.
5, Coeficientul de expansiune termică a polimidării în 2 × 10-5-3 × 10-5 ° C, larg în polimidă termoplastică 3 × 10-5 ° C, tip bifenil până la 10-6 ° C, soiuri individuale de 10 de 10 -7 ° C.
6, polimidă are o rezistență ridicată la iradiere, filmul său în 5 × 109rad rata rapidă a rezistenței la iradiere a electronilor de 90%.
7, polimidă are proprietăți dielectrice bune, constantă dielectrică de 3,4 sau mai mult, introducerea fluorului sau dimensiunea nanometrului de aer dispersată în polimidă, constanta dielectrică poate fi redusă la aproximativ 2,5. Pierdere dielectrică de 10-3, rezistență dielectrică de 100-300kV/mm, polimidă termoplastică Guangcheng pentru 300kV/mm, rezistență la volum de 1017/cm. Aceste proprietăți într -o gamă largă de temperaturi și frecvență pot fi menținute în continuare la un nivel ridicat.
8, polimidă este un polimer de auto-extindere, o rată scăzută de fum.
9, polimidă într -un vid foarte ridicat, sub foarte puțină depășire.
10, polimidă non-toxic, poate fi utilizat pentru fabricarea de tacâmuri și instrumente medicale și pentru a rezista de mii de ori de sterilizare. Există, de asemenea, o anumită polimidă are o biocompatibilitate foarte bună, de exemplu, în testul de compatibilitate a sângelui pentru testul de citotoxicitate in vitro non-hemolitică, in vitro pentru non-toxic.
Căi multiple despre sinteză:
Soiuri de polimidă, forme, în sinteza unei varietăți de moduri, astfel încât să puteți alege în funcție de o varietate de aplicații, sinteza acestei adaptabilitate este, de asemenea, dificil să aveți alți polimeri.
1, polimidă este sintetizată în principal de dianhidridă și diamină, acești doi monomeri și mulți alți polimeri heterociclici, cum ar fi poliabenzimidazol, polibenzimidazol, polibenzotiazol, poliquimorfolină și polianolina și alți monomeri comparativi cu sursa de materii prime este larg . Dianhidride, soiuri de diamină, combinații diferite pot fi obținute din diferite proprietăți ale polimidelor.
2, polimidă poate fi dianhidridă și diamină în solvenți polari, cum ar fi DMF, DMAC, NMP sau solvenții mixți / metanol în prima policondensare la temperaturi joase, pentru a obține acid poliamido solubil, film sau filtrat, încălzit până la 300 ℃ sau așa deshidratat într -un inel într -o polimidă; Poate fi adăugat, de asemenea, la acidul poliamido al catalizatorilor de anhidridă etanoică și amină terțiară pentru ciclizarea de deshidratare chimică, pentru a obține soluția de polimidă și pulberea. Soluție de polimidă și pulbere. Diamina și dianhidrida pot fi, de asemenea, încălzite în solvenți cu punct de fierbere ridicat, cum ar fi policondensarea solvenților fenolici, un pas pentru a obține polimidă. În plus, polimida poate fi obținută și prin reacția esterului dibasic al tetradentatului și diaminei; De asemenea, poate fi transformat în polisoimidă prin acid poliamidoic mai întâi, apoi transformat în polimidă. Aceste metode sunt convenabile pentru procesare, prima se numește metoda PMR, poate obține o vâscozitate scăzută, o soluție solidă ridicată, în procesarea unei ferestre cu vâscozitate cu topire scăzută, în special potrivită pentru fabricarea de materiale compozite; Acesta din urmă crește solubilitatea, în procesul de transformare nu eliberează compuși moleculari mici.
3, atâta timp cât puritatea dianhidridei (sau tetracidului) și a diaminei este calificată, indiferent de metoda de policondensare, este ușor să obțineți o greutate moleculară suficient de mare, iar adăugarea de anhidridă unitară sau amina unitară poate, de asemenea reglează cu ușurință greutatea moleculară.
4, condensarea cu dianhidridă (sau tetraacid) și diamină, atâta timp cât ajunge la raportul molar de primă clasă, tratamentul termic în vid, greutatea moleculară a prepolimerului solid de greutate moleculară mică poate fi mult crescută, aducând astfel comoditate la nivelul prelucrare și formare de pulbere.
5, este ușor să introduceți grupuri reactive la sfârșitul lanțului sau pe lanț pentru a forma oligomeri reactivi, obținând astfel polimidă termoSetting.
6, folosind grupa carboxil în polimidă, esterificare sau sărare, introducerea grupurilor fotosensibile sau a alchilului cu lanț lung pentru a obține polimeri amfifili, care pot fi obținuți fotorezist sau utilizați în prepararea filmului LB.
7, Procesul general de sintetizare a polimidelor nu produce săruri anorganice, ceea ce este deosebit de avantajos pentru prepararea materialelor izolante.
8, întrucât monomerul dianhidridei și diaminei într -un vid ridicat este ușor de sublimat, astfel încât este ușor de utilizat metoda de depunere a vaporilor în piesa de lucru, în special suprafața neuniformă a dispozitivului pentru a forma peliculă de polimidă.
Aplicații de polimidă:
Ca urmare a polimidului de mai sus în ceea ce privește performanța și chimia sintetică, în numeroșii polimeri, este dificil de găsit, cum ar fi polimidă, are o gamă atât de largă de aspecte de aplicare, iar în fiecare dintre aceste aspecte au arătat o performanță extrem de remarcabilă.
1, Film: Polimeida este una dintre primele mărfuri, utilizate pentru izolarea sloturilor motorii și a materialelor de înfășurare a cablurilor. Principalele produse sunt DuPont Kapton, Ube Upilex Series și Chung Yuan Apical. Filmul transparent de polimidă poate fi utilizat ca o placă de suport pentru celule solare moi.
2, acoperire: utilizat ca lac izolant pentru fire electromagnetice sau ca acoperire rezistentă la temperatură ridicată.
3, compozite avansate: utilizate în componente aerospațiale, aeronave și rachetă. Este unul dintre cele mai ridicate materiale structurale rezistente la temperatură. De exemplu, programul de avion supersonic al Statelor Unite ale Americii, proiectat pentru viteza de 2,4 m, temperatura suprafeței de zbor de 177 ℃, cerințele duratei de viață de 60.000h, s -a raportat că 50% din materialele structurale au fost Identificată pentru polimidă termoplastică ca materiale compozite armate din fibră de carbon din rășină matricială, cantitatea fiecărei aeronave este de aproximativ 30T.
4, fibre: modul de elasticitate în al doilea rând doar la fibra de carbon, ca medii de temperatură ridicată și materiale de filtrare a materialelor radioactive și țesătură rezistentă la gloanțe.
5, spumă: utilizat ca materiale de izolare la temperaturi ridicate.
6, Plastice de inginerie: termozetare și termoplastic, termoplastic pot fi modelate sau turnare prin injecție sau modelare de transfer. Utilizat în principal pentru materiale auto-lubrifiante, sigilare, izolare și materiale structurale.
7, adeziv: utilizat ca adeziv structural la temperatură ridicată. A fost produs adezivul de polimidă Guangcheng ca un material de ghiveci de izolare ridicat pentru componente electronice.
8, membrană de separare: utilizată pentru o varietate de perechi de gaz, cum ar fi hidrogen/azot, azot/oxigen, dioxid de carbon/azot sau metan etc. Poate fi, de asemenea, utilizat ca membrană de evaporare a permeației și membrană de ultrafiltrare. Datorită căldurii polimidelor și a rezistenței solventului organic, în separarea gazelor organice și a lichidelor este de o importanță deosebită.
9, fotorezist: Există gel negativ și pozitiv, rezoluția poate atinge nivelul submicronului. Cu pigmenți sau coloranți pot fi folosiți pentru filtru de culoare, poate simplifica foarte mult procedurile de procesare.
10, în dispozitivele microelectronice: utilizat ca strat dielectric pentru izolarea interficială, ca strat tampon poate reduce stresul, îmbunătățește randamentul. Ca un strat de protecție poate reduce impactul mediului asupra dispozitivului, dar și ecranarea particulelor A, pentru a reduce sau elimina eroarea moale a dispozitivului (softerror).
11, afișare de cristal lichid cu orientarea agentului de aliniere: polimidă în TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD și viitorul afișajului de cristal lichid feroelectric al materialelor agentului de orientare ocupă o poziție foarte importantă.
12, Materiale electrice - optice: utilizate ca materiale pasive sau active de ghid de undă, materiale de comutare optică etc., polimidă care conțin fluor în gama lungimilor de undă de comunicare pentru polimidă transparentă, ca matrice cromofor poate îmbunătăți stabilitatea materialului.
Perspective:
Polimei de polimidă ca materiale polimerice foarte promițătoare au fost recunoscute pe deplin, în materialele izolante și aplicațiile materiale structurale se extind. În materialele funcționale apar, iar potențialul său este încă explorat. Cu toate acestea, după 40 de ani de dezvoltare, nu a devenit încă o varietate mai mare, motivul principal este că, în comparație cu alți polimeri, costul este încă prea mare. Prin urmare, una dintre principalele direcții ale viitoarelor cercetări polimide ar trebui să fie în continuare în sinteza monomerilor și metodele de polimerizare pentru a găsi modalități de a reduce costurile.
1, sinteza monomerilor: polimidă monomerul este două anhidridă (acid tetra) și diamină. Metoda de sinteză a diaminei este mai matură, multe diamine au aprovizionare comercială. Dianhidrida este un monomer mai special, pe lângă a fi utilizat ca agent de întărire pentru rășini epoxidice sunt utilizate în principal în sinteza polimidului. Dianhidrida acidului de benzen tetracarboxilic și anhidrida trimelitică pot fi extrase din produsele de rafinărie petroliere, uleiuri aromatice grele de tetrametilbenzen și trimetilbenzen cu oxidare în fază de gaz și fază lichidă într-o etapă. Alte dianhidride importante, cum ar fi difenil cetonă dianhidridă, dianhidridă bifenil, difenil dianhidridă și hexafluorodianhidridă au fost sintetizate prin diferite metode, dar costul este foarte scump, de exemplu, hexafluorodianhidride. Institutul Changchun de Chimie Aplicată a Academiei Chineze de Științe dezvoltate de o-xilen clorurat, oxidat și apoi separat de izomerizare pot fi obținute din anhidrida 4-cloroftalică de înaltă puritate și anhidridă 3-cloroftalică, cei doi compuși pot fi sintetizați din O serie de dianhidride ca materie primă și potențialul său de a reduce costul unei mari sinteze, este un traseu valoros.
2, Procesul de polimerizare: Utilizarea curentă a procesului de policondensare în două etape, cu un pas, utilizează solvenți cu punct de fierbere ridicat, solvenții polari non-protonici sunt mai scumpi, dar, de asemenea, dificil de scăpat și, în sfârșit, trebuie procesați la mare temperaturi. Metoda PMR folosește solvenți de alcool ieftin. Polamidul termoplastic poate utiliza, de asemenea, dianhidridă și diamină direct în granulația de polimerizare a extruderului, nu mai are nevoie de solvenți, poate îmbunătăți considerabil eficiența. Anhidrida ftalică clorurată fără dianhidrură, direct și diamină, bisfenol, sulfură de sodiu sau polimerizare monosulfur pentru a obține polimidă este cea mai economică cale sintetică.
3, Procesare: Aplicarea polimidului este atât de largă, pentru prelucrare este, de asemenea, o varietate de cerințe, cum ar fi uniformitatea ridicată a filmului, filarea, precipitațiile în faza gazoasă, litografia sub-micronă, adâncimea gravurii de perete drept, zona mare , modelare cu volum mare, implantare ionică, prelucrare cu precizie laser, tehnologie de nano-hibridizare și așa mai departe pentru aplicarea polimidelor pentru a deschide o lume largă.
Odată cu îmbunătățirea ulterioară a tehnologiei de procesare sintetică și reducerea costurilor, având în același timp proprietăți mecanice superioare, proprietăți de izolare electrică, polimidă termoplastică își va arăta cu siguranță rolul mai proeminent în domeniul viitor al materialelor. Și polimidă termoplastică și procesabilitatea sa bună și mai favorabilă.
Contact Now