Visoka izolaciona svojstva poliimida

Poliimid (skraćeno PI) se odnosi na klasu polimera koji sadrže imidne prstenove (-CO-N-CO-) u glavnom lancu i jedan je od organskih polimernih materijala sa najboljim sveobuhvatnim svojstvima. Njegova otpornost na visoke temperature je iznad 400 stepena, raspon temperature dugotrajne upotrebe je -200 ~ 300 stepeni, neki dijelovi nemaju očiglednu tačku topljenja, visoke performanse izolacije, dielektrična konstanta 4,0 na 103 Hz, dielektrični gubici su samo 0,004 ~ 0,007, pripada izolaciji od F do H.

Prema hemijskoj strukturi ponavljajuće jedinice, poliimidi se mogu podijeliti u tri tipa: alifatični, poluaromatični i aromatični poliimidi. Prema sili interakcije između lanaca, može se podijeliti na umrežene i ne-povezane.

Kao poseban inženjerski materijal, poliimid se široko koristi u vazduhoplovstvu, vazduhoplovstvu, mikroelektronici, nano, tečnim kristalima, membranama za razdvajanje, laserima i drugim poljima. Šezdesetih godina prošlog veka sve zemlje su navele istraživanje, razvoj i upotrebu poliimida kao jednu od najperspektivnijih inženjerskih plastika u 21. veku. Poliimid, zbog svojih izvanrednih karakteristika u performansama i sintezi, bilo kao strukturni materijal ili kao funkcionalni materijal, njegove velike mogućnosti primjene su u potpunosti prepoznate i poznat je kao "ekspert za rješavanje problema" (problem solver), i vjerovali da "danas ne bi bilo tehnologije mikroelektronike bez poliimida".

Poliimid ima široku lepezu oblika i oblika, a postoji mnogo načina da se sintetiše, tako da se može birati prema različitim svrhama primene. Ovu fleksibilnost u sintezi teško je imati i drugi polimeri. Sinteza se uvodi na sljedeći način:

Poliimid se uglavnom sintetizira iz dvobaznog anhidrida i dibazičnog amina, ova dva monomera su kombinovana sa mnogim drugim heterocikličkim polimerima, kao što su polibenzimidazol, polibenzimidazol, polibenzotiazol, polihinolin i drugi monomeri. Za poređenje, izvor sirovina je relativno širok i sinteza je relativno laka. . Postoji mnogo vrsta dianhidrida i diamina, a različite kombinacije mogu dobiti poliimide s različitim svojstvima.

Poliimid se može polikondenzovati na niskoj temperaturi iz dianhidrida i diamina u polarnim rastvaračima, kao što su DMF, DMAC, NMP ili mešani rastvarač THE/metanol, da bi se dobila rastvorljiva poliaminska kiselina. Dehidracija na oko 300 stepeni C da bi se formirao prsten u poliimid; anhidrid octene kiseline i tercijarni amin katalizator se također mogu dodati poliaminskoj kiselini za hemijsku dehidrataciju i ciklizaciju da bi se dobio rastvor poliimida i prah. Diamini i dianhidridi se također mogu polikondenzovati zagrijavanjem u rastvaračima visokog ključanja, kao što su fenolni rastvarači, da bi se dobio poliimid u jednom koraku. Osim toga, poliimid se također može dobiti reakcijom dvobazičnog estera tetrabazične kiseline i dvobazičnog amina; također se može transformirati iz poliaminske kiseline prvo u poliizoimid, a zatim u poliimid. Sve ove metode olakšavaju obradu. Prva se zove PMR metoda, kojom se mogu dobiti rastvori niske viskoznosti i visoke čvrstoće. Postoji prozor sa niskim viskozitetom taline tokom obrade, što je posebno pogodno za proizvodnju kompozitnih materijala; potonje povećava U cilju poboljšanja rastvorljivosti, tokom procesa konverzije se ne oslobađaju jedinjenja niske molekularne težine.