مادة عالية الأداء - بوليميد (1)

أثار Polyimide ، وهو متعدد التخصصات في مواد البوليمر ، اهتمام العديد من معاهد البحوث في الصين ، وبدأت بعض الشركات أيضًا في إنتاج مادة البوليميد الخاصة بنا.
نظرة عامة
كمواد هندسية خاصة ، تم استخدام البوليميد على نطاق واسع في الطيران والفضاء والإلكترونيات الدقيقة والنانومتر والبلور السائل وغشاء الفصل والليزر وغيرها من المجالات.في الآونة الأخيرة ، تقوم البلدان بإدراج البحث والتطوير والاستفادة منبوليميدكواحدة من أكثر اللدائن الهندسية الواعدة في القرن الحادي والعشرين.بوليميد ، نظرًا لخصائصه البارزة في الأداء والتركيب ، سواء تم استخدامه كمواد هيكلية أو كمواد وظيفية ، فقد تم التعرف على آفاق تطبيقه الضخمة تمامًا ، ويُعرف باسم "خبير حل المشكلات" (محلل الحماية ) ، ويعتقد أنه "بدون بوليميد ، لن تكون هناك تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة اليوم".

الثانية ، أداء البوليميد
1. وفقًا لتحليل قياس الوزن الحراري لمادة البوليميد العطرية بالكامل ، فإن درجة حرارة تحللها تبلغ عمومًا حوالي 500 درجة مئوية.البوليميد المركب من ثنائي فينيل ثنائي هيدريد و p-phenylenediamine لديه درجة حرارة تحلل حراري تبلغ 600 درجة مئوية وهو أحد البوليمرات الأكثر استقرارًا حرارياً حتى الآن.
2. يمكن أن يتحمل البوليميد درجات حرارة منخفضة للغاية ، كما هو الحال في الهيليوم السائل عند -269 درجة مئوية ، ولن يكون هشًا.
3. بوليميدله خصائص ميكانيكية ممتازة.تزيد قوة الشد للبلاستيك غير المعبأ عن 100 ميجا باسكال ، والفيلم (Kapton) من بوليميد homophenylene أعلى من 170 ميجا باسكال ، والبوليميد من نوع ثنائي الفينيل (UpilexS) حتى 400 ميجا باسكال.كالبلاستيك الهندسي ، فإن كمية الفيلم المرن عادة ما تكون 3-4Gpa ، ويمكن أن تصل الألياف إلى 200Gpa.وفقًا للحسابات النظرية ، يمكن أن تصل الألياف التي تم تصنيعها بواسطة أنهيدريد الفثاليك و p-phenylenediamine إلى 500 جيجا باسكال ، في المرتبة الثانية بعد ألياف الكربون.
4. بعض أصناف البوليميد غير قابلة للذوبان في المذيبات العضوية ومستقرة لتخفيف الأحماض.الأصناف العامة ليست مقاومة للتحلل المائي.هذا النقص على ما يبدو يجعل البوليميد مختلفًا عن البوليمرات الأخرى عالية الأداء.السمة هي أن المادة الخام ديانهيدريد وديامين يمكن استعادتها عن طريق التحلل المائي القلوي.على سبيل المثال ، بالنسبة لفيلم Kapton ، يمكن أن يصل معدل الاسترداد إلى 80٪ -90٪.يمكن أن يؤدي تغيير الهيكل أيضًا إلى الحصول على أصناف مقاومة تمامًا للتحلل المائي ، مثل تحمل 120 درجة مئوية ، و 500 ساعة من الغليان.
5. معامل التمدد الحراري للبوليميد هو 2 × 10-5－3 × 10-5 ℃ ، بوليميد اللدائن الحرارية Guangcheng هو 3 × 10-5 ℃ ، نوع ثنائي الفينيل يمكن أن يصل إلى 10-6 ℃ ، الأصناف الفردية يمكن أن تصل إلى 10- 7 درجات مئوية.
6. بوليميد لديه مقاومة عالية للإشعاع ، وفيلمه لديه معدل احتفاظ بالقوة بنسبة 90٪ بعد تشعيع الإلكترون السريع 5 × 109 راد.
7. بوليميدله خصائص عازلة جيدة ، مع ثابت العزل حوالي 3.4.عن طريق إدخال الفلور أو تشتيت نانومتر الهواء في بوليميد ، يمكن تقليل ثابت العزل إلى حوالي 2.5.فقدان العازل الكهربائي هو 10-3 ، وقوة العزل الكهربائي 100-300KV / مم ، والبوليميد اللدائن الحرارية Guangcheng 300KV / mm ، ومقاومة الحجم 1017Ω / سم.تظل هذه الخصائص على مستوى عالٍ عبر نطاق واسع من درجات الحرارة ومدى التردد.
8. بوليميد هو بوليمر ذاتي الإطفاء مع معدل دخان منخفض.
9. بوليميد لديه القليل جدا من إطلاق الغازات تحت فراغ عالي للغاية.
10. مادة البوليميد غير سامة ، ويمكن استخدامها في صناعة أدوات المائدة والأجهزة الطبية ، ويمكنها أن تتحمل آلاف المطهرات.تتمتع بعض البوليميدات أيضًا بتوافق حيوي جيد ، على سبيل المثال ، فهي غير قابلة للانحلالي في اختبار توافق الدم وغير سامة في اختبار السمية الخلوية في المختبر.

3. طرق متعددة للتوليف:
هناك العديد من أنواع وأشكال البوليميد ، وهناك العديد من الطرق لتركيبها ، بحيث يمكن اختيارها وفقًا لأغراض التطبيق المختلفة.هذا النوع من المرونة في التوليف يصعب أيضًا على البوليمرات الأخرى امتلاكه.

1. بوليميديتم تصنيعه بشكل رئيسي من أنهيدريد ثنائي القاعدة وثنائي الأمين.يتم الجمع بين هذين المونومرين مع العديد من البوليمرات الحلقية غير المتجانسة ، مثل بولي بنزيميدازول ، بولي بنزيميدازول ، بولي بنزوثيازول ، بوليكوينون مقارنة بالمونومرات مثل الفينولين والبوليكوينولين ، مصدر المواد الخام واسع ، والتركيب سهل نسبيًا أيضًا.هناك أنواع عديدة من ثنائي هيدريد وثنائي الأمين ، ويمكن الحصول على بوليميدات بخصائص مختلفة بتركيبات مختلفة.
2. يمكن تكثيف البوليميد عند درجة حرارة منخفضة بواسطة ثنائي هيدريد وديامين في مذيب قطبي ، مثل DMF أو DMAC أو NMP أو مذيب THE / ميثانول المختلط ، للحصول على حمض البولياميك القابل للذوبان ، بعد تكوين الفيلم أو تسخين الغزل إلى حوالي 300 درجة مئوية من أجل الجفاف والدوران في بوليميد ؛يمكن أيضًا إضافة أنهيدريد الخل ومحفزات أمين من الدرجة الثالثة إلى حمض البولياميك للتجفيف الكيميائي والدوران للحصول على محلول ومسحوق بوليميد.يمكن أيضًا تسخين ديامين وديان هيدريد وتكثيفهما في مذيب عالي نقطة الغليان ، مثل مذيب فينولي ، للحصول على بوليميد في خطوة واحدة.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا الحصول على بوليميد من تفاعل إستر حمض ثنائي القاعدة وثنائي أمين ؛يمكن أيضًا تحويله من حمض البولياميك إلى بولي إيزو أميد أولاً ، ثم إلى بوليميد.كل هذه الطرق توفر الراحة للمعالجة.الأولى تسمى طريقة PMR ، والتي يمكن أن تحصل على لزوجة منخفضة ، ومحلول صلب عالي ، ولها نافذة ذات لزوجة منخفضة الذوبان أثناء المعالجة ، وهي مناسبة بشكل خاص لتصنيع المواد المركبة ؛يزيد الأخير من أجل تحسين قابلية الذوبان ، لا يتم إطلاق أي مركبات جزيئية منخفضة أثناء عملية التحويل.
3. طالما أن نقاء ثنائي هيدريد (أو رباعي حامض) وديامين مؤهل ، بغض النظر عن طريقة التكثيف المتعدد المستخدمة ، فمن السهل الحصول على وزن جزيئي مرتفع بما فيه الكفاية ، ويمكن تعديل الوزن الجزيئي بسهولة عن طريق إضافة وحدة أنهيدريد أو وحدة أمين.
4. التكثيف المتعدد للدينهيدريد (أو رباعي الحموضة) والديامين ، طالما أن النسبة المولية تصل إلى نسبة متساوية ، فإن المعالجة الحرارية في الفراغ يمكن أن تزيد بشكل كبير من الوزن الجزيئي للبوليمر الصلب منخفض الوزن الجزيئي ، وبالتالي تحسين المعالجة وتشكيل المسحوق.تعال بشكل ملائم.
5. من السهل إدخال مجموعات تفاعلية في نهاية السلسلة أو السلسلة لتشكيل أوليغومرات نشطة ، وبالتالي الحصول على بوليميد بالحرارة.
6. استخدام مجموعة الكربوكسيل في بوليميد لإجراء الأسترة أو تكوين الملح ، وإدخال مجموعات حساسة للضوء أو مجموعات ألكيل طويلة السلسلة للحصول على بوليمرات برمائية ، والتي يمكن استخدامها للحصول على مقاومات ضوئية أو استخدامها في تحضير أغشية LB.
7. لا ينتج عن العملية العامة لتصنيع البوليميد أملاح غير عضوية ، وهو أمر مفيد بشكل خاص لتحضير المواد العازلة.
8. ثنائي هيدريد وديامين مثل المونومرات يسهل تساميه تحت فراغ عالي ، لذلك من السهل تشكيله.بوليميدفيلم على قطع العمل ، خاصة الأجهزة ذات الأسطح غير المستوية ، عن طريق ترسيب البخار.