ลักษณะและการใช้งานของ polyimide (PI)

November 04, 2024

Polyimide (polyimide, ตัวย่อเป็น PI) หมายถึงคลาสของโพลีเมอร์ที่มีแหวน imide (-co-Nr-Co-) บนห่วงโซ่หลักเป็นหนึ่งในประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีที่สุดของวัสดุพอลิเมอร์อินทรีย์ ความต้านทานอุณหภูมิสูงมากกว่า 400 ° C การใช้ระยะอุณหภูมิระยะยาว -200 ~ 300 ° C ส่วนหนึ่งของจุดหลอมเหลวไม่ชัดเจนคุณสมบัติฉนวนสูงคงที่ 103 Hz Dielectric ค่าคงที่ 4.0, การสูญเสียอิเล็กทริกเพียง 0.004 ~ 0.007 คือฉนวนชั้น H ถึง H

Hony Plastic สามารถให้พลาสติกวิศวกรรมพิเศษที่ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ - โปรไฟล์โพลีอิมด์เช่นแท่งแผ่นท่อและการฉีดขึ้นรูปผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปของลูกค้าตามความต้องการเฉพาะของลูกค้าโดยมีเกรดความต้านทานอุณหภูมิ 220 ℃, 260 ℃, 300 ℃ 350 ℃และสูงกว่าตามลำดับ Polyimide สามารถรวมกับโมลิบดีนัมซัลไฟด์, กราไฟท์, คาร์บอนไฟเบอร์, polytetrafluoroethylene ฯลฯ ซึ่งสามารถเปลี่ยนความแข็งแรงเชิงกลของวัสดุและคุณสมบัติทนต่อการสึกหรอของการสึกหรอได้อย่างมาก

Polyimide PI มีความต้านทานอุณหภูมิสูงและต่ำ (-269 ~ 400 ℃), ความต้านทานแรงเสียดทานสูง, การหล่อลื่นด้วยตนเอง, ความแข็งแรงสูง, ฉนวนสูง, ความต้านทานการแผ่รังสี, ความต้านทานการกัดกร่อน, สัมประสิทธิ์ขนาดเล็กของการขยายตัวทางความร้อน, ความต้านทานต่อตัวทำละลายอินทรีย์ , ไม่เป็นพิษ, ฯลฯ PI ส่วนหนึ่งของหมวดหมู่ของอุณหภูมิการทำงานระยะยาวมากกว่า 350 ℃, ระยะสั้นถึง 450 ℃, พลาสติกวิศวกรรมปัจจุบันในอุณหภูมิของพลาสติกวิศวกรรมดีกว่าและประสิทธิภาพที่ครอบคลุมคือ ไม่มีใครเทียบได้กับพลาสติกวิศวกรรมพิเศษอื่น ๆ ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของมันยังเทียบเท่ากับพิเศษอื่น ๆ

สายพันธุ์หลักที่หลากหลายของ Polyimide ได้แก่ polyimide homophthalic, ether ether anhydride polyimide, polyamide imide และ maleic anhydride polyimide ในหมู่พวกเขา homopolymer polyimide เป็นตัวแทนของ polycondensation polyimide อย่างไรก็ตามมันไม่ละลายและหลอมละลายและยากที่จะดำเนินการ โดยปกติจะสามารถใช้วิธีการโลหะผงได้โดยการปั้นผลิตภัณฑ์พลาสติกแบบกดผงหรือการใช้วิธีการทำให้ชุ่มหรือการหล่อลงในฟิล์ม ตัวอย่างเช่นผ้าแก้วที่ชุบด้วยสารละลายโพลีอะไมด์กรดถูกกดร้อนเพื่อผลิตแผ่น ในทางตรงกันข้ามโพลีอิมด์ชนิด anhydride monoether เป็น polyimide ที่หลอมรวมได้ประสิทธิภาพการประมวลผลการขึ้นรูปได้ดีขึ้นอย่างมาก ไม่เพียง แต่สามารถประมวลผลการขึ้นรูปได้ แต่ยังผ่านการฉีดการอัดรีดและวิธีการอื่น ๆ ของการขึ้นรูปเท่านั้น

การจำแนกประเภท

การชดเชย

ชนิดการควบแน่นของอะโรมาติกโพลีไมด์นั้นเกิดจากการทำปฏิกิริยาอะโรมาติก diamines กับ dianhydrides อะโรมาติก, กรด tetracarboxylic อะโรมาติกหรือ aromatic tetracarboxylic acid dialkyl esters เนื่องจากการสังเคราะห์ polycondensed polyimide ดำเนินการในจุดเดือดที่ไม่ใช่ตัวทำละลายโปรตอนขั้วโลกเช่น dimethylformamide, N-methylpyrrolidone ฯลฯ และคอมโพสิตโพลีอิมด์มักจะขึ้นรูปโดย prepreg ในระหว่างการเตรียมการ prepreg และมีสารระเหยที่ปล่อยออกมาในระหว่าง cyclization ของ polyamides ซึ่งสร้างรูขุมขนในผลิตภัณฑ์คอมโพสิตได้อย่างง่ายดาย สิ่งนี้ทำให้ง่ายต่อการผลิตรูขุมขนในผลิตภัณฑ์คอมโพสิตและเป็นเรื่องยากที่จะได้รับวัสดุคอมโพสิตคุณภาพสูงโดยไม่ต้องรูขุมขน ดังนั้น polycondensation polyimide จึงถูกนำมาใช้น้อยกว่าเป็นเมทริกซ์เรซินของวัสดุคอมโพสิตซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตฟิล์มโพลีอิมด์และการเคลือบ

การทำพอลิเมอไรเซชัน

เนื่องจาก polycondensation polyimide มีข้อเสียที่กล่าวถึงข้างต้นเพื่อเอาชนะข้อบกพร่องเหล่านี้ได้พัฒนาโพลีเมอไรเซชันโพลีอิมด์ สิ่งสำคัญที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือ polybismaleimide และ polyimides ที่ใช้ Norbornene-capped โดยปกติแล้วเรซินเหล่านี้จะเป็นโพลีอิมไมด์โมเลกุลโมเลกุลที่มีกลุ่มที่ไม่อิ่มตัวต่ำที่ปลายและจากนั้นพอลิเมอร์โดยกลุ่มปลายไม่อิ่มตัวเมื่อนำไปใช้

(1) polybismaleimide

polybismaleimide ทำโดย polycondensation ของ maleic anhydride และ diamine อะโรมาติก มันถูกนำมาเปรียบเทียบกับ polyimide ประสิทธิภาพไม่เลว แต่กระบวนการสังเคราะห์นั้นง่ายหลังการประมวลผลง่ายต้นทุนต่ำสามารถสร้างได้อย่างง่ายดายในผลิตภัณฑ์คอมโพสิตที่หลากหลาย แต่วัสดุที่ผ่านการบ่มนั้นเปราะมากกว่า

(2) เรซิน polyimide end-capped buckminsterfullerene

หนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุดคือระดับของ PMR (สำหรับการเกิดโพลีเมอร์อินซิลีของสารตั้งต้นโมโนเมอร์, สารตั้งต้นโมโนเมอร์ในการเกิดพอลิเมอไรเซชัน) ชนิดเรซินชนิดโพลีอิมด์ที่พัฒนาโดยศูนย์วิจัยนาซ่าเลวิส PMR-type polyimide resins เป็นการรวมกันของ aromatic tetracarboxylic acid dialkyl dialkyl esters, diamines อะโรมาติกและ 5-norbornene-2, 3-dicarboxylic acid monoalkyl esters, aromatic diamines และ 5-norborenene-2, 3-dicarboxylic acid monoalkyl 5-Norbornene-2, 3-dicarboxylic acid monoalkyl esters โมโนเมอร์กรด 3-dicarboxylic เช่นอัลคิลเอสเทอร์ของกรด tetracarboxylic อะโรมาติก, diamines อะโรมาติก, และ monoalkyl ester ของ 5-norbornene-2, 3 dicarboxylic acid จะละลายในแอลกอฮอล์อัลคิล (เช่นเมทานอลหรือเอทานอล) ใช้โดยตรงเพื่อทำให้เส้นใย impregnate

คลาสย่อย

Polyimides สามารถแบ่งออกเป็นสี่ประเภท: homophenylene PI, PI ที่ละลายน้ำได้, polyamide-imide (PAI) และ polyetherimide (PEI)

ในแง่ของการปรับเปลี่ยนโพลีอิมด์มีหลายวิธี ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพของการดัดแปลงเส้นใยแก้วเส้นใยโบรอนเส้นใยคาร์บอนและหนวดโลหะสามารถเพิ่มได้ การเสริมแรงนี้สามารถลดค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของโพลีอิมด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพปรับปรุงความแข็งแรงในขณะที่ลดต้นทุน ตัวอย่างเช่นในการผลิตส่วนประกอบโครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูงหลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพของ polyimide ที่ได้รับการดัดแปลงสามารถทนต่อการโหลดได้มากขึ้น

ในทางกลับกันการดัดแปลงฟิลเลอร์ใช้ฟิลเลอร์อนินทรีย์, กราไฟท์, โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์หรือโพลีเทตราฟลูออโรเอทิลีนเป็นฟิลเลอร์ซึ่งช่วยเพิ่มผลการหล่อลื่นด้วยตนเองและลดค่าใช้จ่าย ทองคำผสมยังเป็นวิธีการดัดแปลงที่สำคัญ polyimide สามารถผสมกับอีพอกซีเรซิน, โพลียูรีเทน, โพลีเทตราฟลูออโรเอทิลีนและคีโตนอีเธอร์อีเธอร์ ฯลฯ เพื่อสร้างวัสดุที่มีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมมากขึ้น

ผลงาน

1 โพลีอิมไทด์ทั้งหมดที่วิเคราะห์โดยการวิเคราะห์เทอร์โมโกราวิเมทริกการเริ่มต้นของอุณหภูมิการสลายตัวโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 500 ℃ Polyimide สังเคราะห์โดยกรด homophthalic dianhydride และ P-phenylenediamine, อุณหภูมิการสลายตัวทางความร้อนที่ 600 ℃เป็นหนึ่งในพอลิเมอร์ที่มีความเสถียรทางความร้อนสูงสุดของสายพันธุ์

2, polyimide สามารถทนต่ออุณหภูมิต่ำมากเช่น -269 ℃ในฮีเลียมเหลวจะไม่เปราะ

3, polyimide มีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมความต้านทานแรงดึงพลาสติกที่ไม่ได้เติมมากกว่า 100mpa, homobenzene-type polyimide film (KAPTON) มากกว่า 170mpa, thermoplastic polyimide (TPI) แรงกระแทกสูงถึง 261kJ/m2 และ biphenylene-type polyimide (upilex S) ถึง 400mpa เป็นพลาสติกวิศวกรรม โมดูลัสของความยืดหยุ่นมักจะ 3-4GPA เส้นใยสามารถเข้าถึง 200GPA ตามการคำนวณเชิงทฤษฎีกรดเบนซีน tetracarboxylic dianhydride และ p-phenylenediamine เส้นใยสังเคราะห์สูงถึง 500GPA

4, บางชนิดของ polyimide ไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์, ความเสถียรของกรดเจือจาง, พันธุ์ทั่วไปไม่ทนต่อการไฮโดรไลซิสซึ่งดูเหมือนจะเป็นข้อเสียของประสิทธิภาพของโพลีอิมด์นั้นแตกต่างจากโพลีเมอร์ประสิทธิภาพสูงอื่น ๆ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ใหญ่มาก นั่นคือการไฮโดรไลซิสอัลคาไลน์สามารถนำมาใช้ในการกู้คืนวัตถุดิบเช่น dianhydride และ diamine เช่นสำหรับภาพยนตร์ Kapton อัตราการกู้คืนสูงถึง 80% -90% การเปลี่ยนโครงสร้างยังสามารถทนต่อพันธุ์ไฮโดรไลซิสได้ค่อนข้างเช่นทน 120 ℃, 500 ชั่วโมงของการเดือด

5, polyimide มีสเปกตรัมความสามารถในการละลายกว้างตามโครงสร้างของความแตกต่างบางพันธุ์เกือบจะไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ทั้งหมดและอื่น ๆ สามารถละลายได้ในตัวทำละลายทั่วไปเช่น tetrahydrofuran, อะซิโตน, คลอโรฟอร์มและโทลูอีนและเมทานอล

6, ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของโพลีอิมด์ใน 2 × 10-5-3 × 10-5 / ℃, เทอร์โมพลาสติกโพลีอิมด์ 3 × 10-5 / ℃, ชนิด biphenyl สูงถึง 10-6 / ℃ 7 / ℃

7, Polyimide มีความต้านทานสูงต่อการฉายรังสีฟิล์มในอัตราการกักเก็บการฉายรังสีอิเล็กตรอนที่รวดเร็ว 5 × 109RAD ที่ 90%

8, polyimide มีคุณสมบัติอิเล็กทริกที่ดีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่ 3.4 หรือมากกว่านั้นการแนะนำของฟลูออรีนหรือขนาดนาโนเมตรอากาศที่กระจายตัวในโพลีอิมด์ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสามารถลดลงได้ประมาณ 2.5 การสูญเสียอิเล็กทริก 10-3, ความแข็งแรงของอิเล็กทริกที่ 100-300kV/มม., ความต้านทานปริมาตรของ1017Ω-cm คุณสมบัติเหล่านี้ในช่วงอุณหภูมิและช่วงความถี่ยังคงสามารถรักษาได้ในระดับสูง

9, Polyimide เป็นพอลิเมอร์ที่ขยายตัวเองอัตราควันต่ำ

10, polyimide ในสุญญากาศที่สูงมากภายใต้ outgassing น้อยมาก

11, polyimide ที่ไม่เป็นพิษสามารถใช้ในการผลิตเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารและเครื่องมือทางการแพทย์และทนต่อการฆ่าเชื้อหลายพันครั้ง polyimide บางตัวมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเช่นในการทดสอบความเข้ากันได้ของเลือดสำหรับการทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์ในหลอดทดลองสำหรับการไม่เป็นพิษ

แอปพลิเคชันทั่วไป ได้แก่ :

(1) ชิ้นส่วนที่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและความต้านทานการสึกหรอภายใต้ความเร็วสูงและแรงดันสูง

(2) ชิ้นส่วนที่มีความต้านทานต่อการคืบหรือการเสียรูปพลาสติกที่ยอดเยี่ยม

(3) ชิ้นส่วนประสิทธิภาพการหล่อลื่นด้วยตนเองหรือน้ำมันหล่อลื่นที่ยอดเยี่ยม

(4) อุณหภูมิและความดันสูงภายใต้ชิ้นส่วนปิดผนึกของเหลว

(5) ความต้านทานสูงต่อการดัดงอการยืดและความต้านทานแรงกระแทกสูง

(6) การทนต่อการกัดกร่อน, การทนต่อการแผ่รังสี, ชิ้นส่วนที่ดื้อต่อสนิม;

(7) การใช้อุณหภูมิในระยะยาวเกิน 300 ℃หรือมากกว่าระยะสั้นถึง 400 ~ 450 ℃ชิ้นส่วน;

(8) อุณหภูมิสูง (มากกว่า 260 ℃) กาวโครงสร้าง (เรซินอีพ็อกซี่ดัดแปลง, เรซินฟีนอลิกดัดแปลง, กาวซิลิโคนดัดแปลงและความต้านทานอุณหภูมิอื่น ๆ ไม่เกิน 260 ℃โอกาส);

(9) บรรจุภัณฑ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์, การเคลือบป้องกันความเครียดบัฟเฟอร์, โครงสร้างการเชื่อมต่อโครงข่ายหลายชั้นของฉนวนกันความร้อน interlayer, ฟิล์มอิเล็กทริก, การหยุดพื้นผิวของชิป, ฯลฯ ..

ก่อนหน้านี้

ติดต่อเรา

Author:

Ms. Tina

อีเมล:

sales@honyplastic.com

Phone/WhatsApp:

8618680371609

ผลิตภัณฑ์ยอดนิยม

ข่าวบริษัท