Hony Engineering Plastics Co.,Ltd.
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Características y aplicaciones de poliimida (PI)

November 04, 2024
La poliimida (poliimida, abreviada como Pi) se refiere a una clase de polímeros que contiene un anillo de imide (-co-nr-co-) en la cadena principal, es uno de los mejores rendimientos generales de los materiales de polímeros orgánicos. Su alta resistencia a la temperatura de más de 400 ° C, el uso a largo plazo del rango de temperatura -200 ~ 300 ° C, parte del punto de fusión no es obvio, propiedades de aislamiento de alto contenido de 103 Hz 4.0, pérdida dieléctrica de solo 0.004 ~ 0.007, es aislamiento de clase F a H.
El plástico de Hony puede proporcionar plásticos de ingeniería especial resistente a la temperatura súper alta: perfiles de poliimida, como varillas, láminas, tuberías y moldeo por inyección, mecanizando productos terminados de acuerdo con las necesidades específicas del cliente, con grados de resistencia a la temperatura de 220 ℃, 260 ℃, 300 ℃, 350 ℃ y superior respectivamente. La poliimida se puede agravar con disulfuro de molibdeno, grafito, fibra de carbono, politetrafluoroetileno, etc., que pueden cambiar en gran medida la resistencia mecánica del material y las propiedades resistentes al desgaste autoculeadoras.
La poliimida PI tiene alta y baja resistencia a la temperatura (-269 ~ 400 ℃), alta resistencia a la fricción, auto-lubricante, alta resistencia, alta aislamiento, resistencia a la radiación, resistencia a la corrosión, pequeño coeficiente de expansión térmica, resistencia a solventes orgánicos, autoextingumento , no tóxico, etc. PI Parte de la categoría de temperatura de trabajo a largo plazo de más de 350 ℃, a corto plazo hasta 450 ℃, los plásticos de ingeniería actuales en la temperatura de los plásticos de ingeniería son mejores, y su rendimiento integral es inigualable por otros plásticos de ingeniería especial. Su rendimiento integral también es incomparable a otro especial.
Polyimide machining part10Polyimide machining part7
La rica variedad de variedades de poliimida es la poliimida homoftálica, la poliimida de anhídrido de éter, la poliamida imida y la poliimida de anhídrido maleico. Entre ellos, la poliimida homopolímera es el representante de la poliimida de la policondensación. Sin embargo, es insoluble y fusible, y es difícil de procesar. Por lo general, solo puede usar el método de metalurgia en polvo moldeando productos de plástico prensados ​​en polvo, o el uso de impregnación o método de fundición en una película. Por ejemplo, la tela de vidrio impregnada con una solución de ácido de poliamida es prensada para producir sábanas. En contraste, la poliimida de tipo anhídrido monoéter como poliimida fusible, el rendimiento del procesamiento de molduras ha mejorado enormemente. No solo puede moldear el procesamiento, sino también a través de la inyección, extrusión y otros métodos de moldeo, también puede ser impregnado y el método de fundición para fabricar películas.
Clasificación
Policondensación
Las poliimidas aromáticas del tipo de condensación se producen reaccionando diaminas aromáticas con dianhídridos aromáticos, ácidos tetracarboxílicos aromáticos o ésteres de dialquilo de ácido tetracarboxílico aromático. Dado que la síntesis de la poliimida policondensada se lleva a cabo en un alto punto de ebullición de solventes polares no polares, como dimetilformamida, n-metilpirrolidona, etc., y los compuestos de poliimida generalmente se moldean por pregregio, estos solventes polares no polares de punto de ebullición son difíciles de evaporar limpiamente limpiamente. Durante la preparación previa a la preparación, y hay volátiles liberados durante la ciclación de las poliamidas, que crean fácilmente poros en los productos compuestos. Esto hace que sea fácil producir poros en los productos compuestos, y es difícil obtener materiales compuestos de alta calidad sin poros. Por lo tanto, la poliimida de policondensación se ha utilizado menos como la resina matricial de los materiales compuestos, utilizado principalmente para fabricar películas y recubrimientos de poliimida.
Polimerización
Como la poliimida de policondensación tiene las desventajas mencionadas anteriormente, para superar estas deficiencias, han desarrollado una polimerización de poliimida. Los principales que se han utilizado ampliamente son la polibismaleimida y las poliimidas con núcleo norborníne. Por lo general, estas resinas son poliimidas bajas de masa molecular relativa con grupos insaturados en los extremos, y luego se polimerizan por grupos finales insaturados cuando se aplican.
(1) polibismaleimida
La polibismaleimida se realiza por policondensación de anhídrido maleico y diamina aromática. Se compara con la poliimida, el rendimiento no es malo, pero el proceso de síntesis es simple, fácil postprocesamiento, bajo costo, se puede convertir fácilmente en una variedad de productos compuestos. Pero el material curado es más frágil.
(2) resinas de poliimida con cubierta a base de buckminsterfullerene
Uno de los más importantes es una clase de PMR (para la polimerización de la Insitu de reactivos de monómeros, reactivos de monómero de polimerización in situ) resinas de poliimida de tipo desarrolladas por la NASA Lewis Research Center. Las resinas de poliimida de tipo PMR es una combinación de ésteres de dialquilo de ácido tetracarboxílico aromático, diaminas aromáticas y ésteres monoalcilo ácido de ácido 3-dicarboxílico 5-norbornene-2, diaminas aromáticas y 5-norbornene-2, ácido 3-dicarboxílico monoalkilo, diaminos aromáticos y aromáticos y diaminos aromáticos y y y y y y y y y y y y y a los diaminos aromáticos y y y a 5-Norbornene-2, ésteres de monoalquilo ácido 3-diicarboxílico. Los monómeros de ácido triquarboxílico, como los ésteres alquílicos de los ácidos tetracarboxílicos aromáticos, las diaminas aromáticas y los ésteres de monoalquilo de ácido 5-norbornene-2, 3-dicarboxílico se disuelven en un alcohol alquílico (p. Ej. ser utilizado directamente para impregnar fibras.
Subclases
Las poliimidas se pueden dividir en cuatro categorías: homofenileno Pi, PI soluble, poliamida-imida (PAI) y poletherimida (PEI).
Polyimide machining part2Polyimide machining part3Polyimide machining part4
En términos de modificación, la poliimida tiene una variedad de formas. A través de la mejora de la modificación, se pueden agregar fibras de vidrio, fibras de boro, fibras de carbono y bigotes de metal. Este refuerzo puede reducir efectivamente el coeficiente de expansión lineal de la poliimida, mejorar su resistencia, al tiempo que reduce los costos. Por ejemplo, en la fabricación de componentes estructurales de alta resistencia, después de la mejora de la poliimida modificada puede soportar cargas mayores.
La modificación de relleno, por otro lado, utiliza rellenos inorgánicos, grafito, disulfuro de molibdeno o politetrafluoroetileno como rellenos, lo que mejora su efecto de lubricación y reduce los costos. La co-mingling Gold también es un método de modificación importante, la poliimida se puede mezclar con resinas epoxi, poliuretano, politetrafluoroetileno y cetona de éter poliéter, etc., para formar un material con un rendimiento más excelente.
Polyimide machining part6
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Actuación
1, poliimida totalmente aromática analizada por análisis termogravimétrico, el comienzo de su temperatura de descomposición es generalmente de alrededor de 500 ℃. La poliimida sintetizada por dianhídrido de ácido homoftálico y p-fenilendiamina, la temperatura de descomposición térmica de 600 ℃, es hasta ahora uno de los polímeros con la mayor estabilidad térmica de la especie.
2, la poliimida puede soportar temperaturas extremadamente bajas, como -269 ℃ en el helio líquido no será frágil.
3, la poliimida tiene excelentes propiedades mecánicas, la resistencia a la tracción plástica sin relleno es de más de 100MPa, la película de poliimida de tipo homobenceno (KAPTON) durante más de 170MPa, poliimida termoplástica (TPI) impactan la intensidad de hasta 261 kJ/m2. y la poliimida de tipo bifenileno (Upilex S) alcanza 400MPA. como ingeniería de plásticos. El módulo de elasticidad suele ser de 3-4GPA, la fibra puede alcanzar 200 GPA, de acuerdo con los cálculos teóricos, el dianhídrido de ácido tetracarboxílico de benceno y las fibras sintetizadas con fenilendiamina de P-fenilendiamina de hasta 500GPA, en segundo lugar solo a la fibra de carbono.
4, algunas variedades de poliimida insoluble en solventes orgánicos, estabilidad ácida diluida, las variedades generales no son muy resistentes a la hidrólisis, esto parece ser una desventaja del rendimiento de la poliimida es diferente de otros polímeros de alto rendimiento, una característica muy grande, Es decir, la hidrólisis alcalina se puede utilizar para recuperar materias primas, como dianhidruro y diamina, como la película de Kapton, la tasa de recuperación de hasta 80% -90%. Cambio La estructura también puede ser bastante resistente a las variedades de hidrólisis, como resistencia 120 ℃, 500 horas de ebullición.
5, la poliimida tiene un amplio espectro de solubilidad, de acuerdo con la estructura de las diferentes, algunas variedades son casi insolubles en todos los solventes orgánicos, y otras pueden ser solubles en solventes comunes, como tetrahidrofurano, acetona, cloroformo e incluso tolueno y metanol.
6, El coeficiente de expansión térmica de poliimida en 2 × 10-5-3 × 10-5 / ℃, poliimida termoplástica 3 × 10-5 / ℃, tipo bifenilo de hasta 10-6 / ℃, variedades individuales de hasta 10- 7 / ℃.
7, la poliimida tiene una alta resistencia a la irradiación, su película en una tasa de retención de resistencia a la irradiación de electrones rápida de 5 × 109RAD del 90%.
8, la poliimida tiene buenas propiedades dieléctricas, constante dieléctrica de 3.4 más o menos, la introducción de flúor o tamaño de nanómetro de aire disperso en poliimida, la constante dieléctrica se puede reducir a aproximadamente 2.5. Pérdida dieléctrica de 10-3, resistencia dieléctrica de 100-300kV/mm, resistencia de volumen de 1017Ω-CM. Estas propiedades en una amplia gama de temperaturas y rango de frecuencia aún se pueden mantener a un alto nivel.
9, la poliimida es un polímero autoextinguante, baja tasa de humo.
10, poliimida en un vacío muy alto bajo muy poco desgasificación.
11, Poliimida no tóxica, se puede utilizar para fabricar cubiertos de vajillas e instrumentos médicos, y soportar miles de veces la esterilización. Algunos poliimida también tienen una buena biocompatibilidad, por ejemplo, en la prueba de compatibilidad sanguínea para la prueba de citotoxicidad in vitro no hemolítica para no tóxico.
Polyimide machining part11
Las aplicaciones típicas incluyen:
(1) piezas con bajo coeficiente de fricción y resistencia al desgaste a alta velocidad y alta presión;
(2) piezas con excelente resistencia a la fluencia o la deformación plástica;
(3) excelentes piezas de rendimiento de lubricación de aceite o lubricación de aceite;
(4) alta temperatura y presión debajo de las piezas de sellado líquido;
(5) alta resistencia a las partes de flexión, estiramiento y alto impacto de resistencia;
(6) partes resistentes a la corrosión, resistentes a la radiación, resistentes al óxido;
(7) Uso a largo plazo de la temperatura superior a 300 ℃ o más, a corto plazo hasta 400 ~ 450 ℃ partes;
(8) Adhesivos estructurales de alta temperatura (más de 260 ℃) (resinas epoxi modificadas, resinas fenólicas modificadas, adhesivos de silicona modificados y otras resistencias a la temperatura no exceden 260 ℃ ocasiones);
(9) Embalaje microelectrónico, recubrimiento protector de tampón de tensión, estructura de interconexión de múltiples capas del aislamiento entre capas, película dieléctrica, pasivación de la superficie de la poca, etc.
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Author:

Ms. Tina

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