Полимид, полимердик материалдар боюнча ар тараптуу, Кытайдын көптөгөн илим-изилдөө институттарынын кызыгуусун туудурду, кээ бир ишканалар да чыгара башташты - өзүбүздүн полиимиддик материал.
I. Обзор
Атайын инженердик материал катары полиимид авиация, аэрокосмостук, микроэлектроника, нанометр, суюк кристалл, бөлүүчү мембрана, лазер жана башка тармактарда кеңири колдонулат.Акыркы убакта өлкөлөр изилдөө, иштеп чыгуу жана пайдаланууну тизмектештиполиимид21-кылымдагы эң келечектүү инженердик пластиктердин бири катары.Полимид, анын аткаруу жана синтездөөдөгү эң сонун өзгөчөлүктөрүнөн улам, ал структуралык материал катары же функционалдык материал катары колдонулабы, анын зор колдонуу перспективалары толугу менен таанылган жана ал "көйгөйлөрдү чечүүчү адис" (процесстерди чечүүчү) катары белгилүү. ), жана "полиимид болбосо, бүгүнкү күндө микроэлектроника технологиясы болмок эмес" деп эсептейт.
Экинчиден, полиимидди аткаруу
1. Толугу менен ароматтык полиимиддин термогравиметрикалык анализине ылайык, анын ажыроо температурасы жалпысынан 500°C тегерегинде.Бифенилдиангидридден жана р-фенилендиаминден синтезделген полиимид 600°С термикалык ажыроо температурасына ээ жана азыркыга чейин эң термикалык туруктуу полимерлердин бири болуп саналат.
2. Полимид өтө төмөн температурага туруштук бере алат, мисалы суюк гелийде -269°C, ал морт болбойт.
3. Полимидсонун механикалык касиеттерге ээ.Толтурулбаган пластмассалардын тартылуу күчү 100 Мпадан жогору, гомофенилен полиимидинин пленкасы (Каптон) 170 Мпадан жогору, бифенил тибиндеги полиимид (UpilexS) 400 Мпага чейин.Инженердик пластик катары, ийкемдүү пленканын көлөмү, адатта, 3-4Gpa, ал эми була 200Gpa жетиши мүмкүн.Теориялык эсептөөлөр боюнча, phthalic ангидрид жана p-фенилендиамин менен синтезделген була 500Gpa жетиши мүмкүн, көмүртек буласынан кийинки экинчи орунда.
4. Кээ бир полиимиддик сорттор органикалык эриткичтерде эрибейт жана суюлтулган кислоталарга туруктуу.Жалпы сорттору гидролизге туруктуу эмес.Бул көрүнгөн кемчилик полиимиди башка жогорку натыйжалуу полимерлерден айырмалап турат.өзгөчөлүгү чийки зат dianhydride жана диаминди щелочтук гидролиз менен калыбына келтирүүгө болот.Мисалы, Каптон тасмасы үчүн калыбына келтирүү көрсөткүчү 80%-90% жетиши мүмкүн.Түзүмүн өзгөртүү, ошондой эле, мисалы, 120 ° C, кайноо 500 саат туруштук катары кыйла гидролизге туруктуу сортторун ала аласыз.
5. Полимиддин жылуулук кеңейүү коэффициенти 2×10-5－3×10-5℃, Гуанчэн термопластикалык полиимиди 3×10-5℃, biphenyl түрү 10-6℃ жетиши мүмкүн, айрым сорттор 10-га чейин болушу мүмкүн. 7°C.
6. Polyimide жогорку нурланууга каршылык бар, жана анын тасмасы 5 × 109rad тез электрон нурлануу кийин 90% бир күч сактоо курсу бар.
7. Полимиджакшы диэлектрдик касиетке ээ, диэлектрдик өткөрүмдүүлүк болжол менен 3,4.Полимидге фтор киргизүү же аба нанометрлерин дисперсациялоо менен диэлектрдик өтүмдүү болжол менен 2,5ке чейин төмөндөтүүгө болот.Диэлектрик жоготуу 10-3, диэлектрдик күч 100-300KV / мм, Guangcheng термопластикалык полиимиди 300KV / мм, көлөмү каршылык 1017Ω / см.Бул касиеттер кеңири температура диапазонунда жана жыштык диапазонунда жогорку деңгээлде кала берет.
8. Полимид – бул өзүн-өзү өчүүчү полимер, түтүндүн ылдамдыгы төмөн.
9. Полимид өтө жогорку вакуумда өтө аз газды чыгарат.
10. Полимид уулуу эмес, идиш-аяктарды жана медициналык приборлорду жасоодо колдонулушу мүмкүн жана миңдеген дезинфекцияларга туруштук бере алат.Кээ бир полиимиддер да жакшы биологиялык шайкештикке ээ, мисалы, алар кандын шайкештигин текшерүүдө гемолитикалык эмес жана in vitro цитотоксиндүүлүк тестинде уулуу эмес.
3. Синтездин бир нече жолу:
Полимиддин көптөгөн түрлөрү жана формалары бар жана аны синтездөөнүн көптөгөн жолдору бар, ошондуктан аны ар кандай колдонуу максаттарына ылайык тандаса болот.Синтездеги мындай ийкемдүүлүккө башка полимерлердин ээ болушу да кыйын.
1. Полимиднегизинен эки негиздүү ангидриддерден жана диаминдерден синтезделет.Бул эки мономер полибензимидазол, полибензимидазол, полибензотиазол, полихинон сыяктуу көптөгөн башка гетероциклдүү полимерлер менен айкалышат. Фенолин жана полихинолин сыяктуу мономерлерге салыштырмалуу чийки заттын булагы кенен, синтези да салыштырмалуу жеңил.Диандидриддердин жана диаминдердин көптөгөн түрлөрү бар жана ар кандай касиеттерге ээ полиимиддерди ар кандай комбинациялар менен алууга болот.
2. Полимидди полярдуу эриткичте, мисалы, DMF, DMAC, NMP же THE/метанол аралаш эриткичте диангидрид жана диамин менен төмөнкү температурада поликонденсациялоого болот, ээрүүчү полиамикалык кислотаны алуу үчүн, пленка пайда болгондон кийин же айлануу үчүн 300°Cге чейин ысытуу суусуздануу жана полиимидге айлануу;уксус ангидриди жана учунчу даражадагы амин катализаторлору да полиамид кислотасын химиялык суусуздандыруу жана полиимиддик эритмени жана порошок алуу үчүн циклизациялоо үчүн кошууга болот.Диамин менен диангидридди бир кадамда полиимидди алуу үчүн фенолдук эриткич сыяктуу жогорку кайноо температурасы эриткичте ысытса жана поликонденсациялоого болот.Мындан тышкары, полиимидди эки негиздүү кислота эфиринин жана диаминдин реакциясынан да алууга болот;ошондой эле полиамиддик кислотадан адегенде полиизоимидге, андан кийин полиимидге айландырылат.Бул ыкмалардын бардыгы кайра иштетүүгө ыңгайлуулуктарды алып келет.Мурунку PMR ыкмасы деп аталат, ал аз илешкектүүлүгүн, жогорку катуу эритмесин ала алат жана кайра иштетүү учурунда эритме илешкектүүлүгү төмөн терезеси бар, бул композиттик материалдарды өндүрүү үчүн өзгөчө ылайыктуу;акыркы көбөйөт эригичтигин жогорулатуу максатында, конверсия процессинде төмөнкү молекулалуу бирикмелер бөлүнүп чыкпайт.
3. Диангидриддин (же тетракислотанын) жана диаминдин тазалыгы квалификациялуу болсо, кандай поликонденсациялоо ыкмасы колдонулбасын, жетиштүү жогорку молекулалык массаны алуу оңой, ал эми молекулярдык массаны бирдик ангидридди кошуу менен оңой жөнгө салууга болот. бирдиги амин.
4. Dianhydride (же tetraacid) жана diamine Polycondensation, көп молярдык катышы бир эквимолярдык катышына жеткенде, вакуумда жылуулук дарылоо абдан катуу төмөнкү молекулалуу prepolymer молекулярдык салмагын жогорулатуу, ошону менен кайра иштетүү жана порошок түзүү жакшыртууга болот.Ыңгайлуу келиңиз.
5. Активдүү олигомерлерди пайда кылуу үчүн чынжырдын учуна же чынжырга реактивдүү топторду киргизүү оңой, ошентип термореактивдүү полиимидди алуу.
6. Этерификацияны же тузду түзүүнү жүргүзүү үчүн полиимиддеги карбоксил тобун колдонуңуз, фоторезисттерди алуу үчүн же LB пленкаларын даярдоодо колдонулушу мүмкүн болгон амфифилдик полимерлерди алуу үчүн фотосезгич топторду же узун чынжырлуу алкил топторун киргизүү.
7. Полимидди синтездөөнүн жалпы процессинде органикалык эмес туздар пайда болбойт, бул өзгөчө изоляциялык материалдарды даярдоо үчүн пайдалуу.
8. Диангидрид жана диамин мономерлер катары жогорку вакуумда сублимацияга оңой, ошондуктан аны түзүү оңойполиимидплёнка, өзгөчө беттери тегиз эмес түзүлүштөрдө, бууларды чөктүрүүдө.
Посттун убактысы: 06-февраль 2023-ж