Polyimid: Eine Klasse von Hochleistungs-Amorphen-Spezialpolymeren
Polyimid oder kurz PI ist eine Klasse von Polymerverbindungen, die eine Imidgruppe in der Hauptkette mit aromatischen und heterocyclischen Ringen als Hauptstruktureinheiten der Hauptkette enthalten. Diese Verbindungen werden durch Polymerisation von Diaminen und Dianhydriden sorgfältig hergestellt, und verschiedene Kombinationen von Diamin- und Dianhydridmonomeren ergeben PI einzigartige molekulare Struktur und Eigenschaften.
Polyimid (PI) ist eine Klasse von aromatischen heterocyclischen Polymerverbindungen, die einen Imidring (Imidbasiskettenbindung) auf der Hauptkette enthalten, und seine molekulare Struktur wird durch die Polymerisation von Diamin und Dianhydrid mit dem aromatischen Ring und dem heterocyclischen Ring als Core-Einheit gebildet. Gemäß der chemischen Struktur kann in aliphatische, semi-aromatische und aromatische Drei Kategorien unterteilt werden, so dass die Interkettenkraft in vernetzte und nicht gekreuzte Typ unterteilt ist.
Polyimid (PI) zeigt eine hervorragende Temperaturstabilität und bleibt unter flüssigem Helium bei -269 ° C intakt. Die thermische Zersetzungstemperatur überschreitet normalerweise 500 ° C, und einige Systeme können sogar über 600 ° C erreichen, was sie zu einer der bekanntesten thermisch stabilen Kunststoffkunststoffe macht. Darüber hinaus weist PI auch hervorragende mechanische Eigenschaften, Resistenz gegen organische Lösungsmittel, Strahlung, Altern und Flammhemmende und Selbstauslösereigenschaften auf. Nach verschiedenen Produktformen können PI -Materialien zu Filmen, Fasern, Thermosettingharzen, photosensitiven Klebstoffen, Schlämmen, Trennmembranen oder Membranen, Aerogelen, Schäumen und anderen Formen und anderen Formen und anderen Feldern und anderen Feldern verarbeitet werden.
Kerneigenschaften
Polyimid ist als „goldenes Polymermaterial“ bekannt. Seine herausragende Leistung umfasst:
Hochtemperaturwiderstand: Langzeitnutzung des Temperaturbereichs -200 ~ 300 ° C, kurzfristiger Widerstand von mehr als 400 ° C, einigen Sorten des nicht signifikanten Schmelzpunkts.
Elektrische Isolierung: Dielektrizitätskonstante von 4,0 bei 103 Hz, dielektrischer Verlust von nur 0,004 ~ 0,007, F bis H-Klasse-Isolationsmaterialien.
Mechanische Stärke: Die Zugfestigkeit von nicht gefülltem Kunststoff beträgt mehr als 100 mPa, sowohl Selbstauslöser als auch niedrige Rauchrate.
Chemische Stabilität: Bestrahlungsresistenz, Abriebfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Anpassung an extreme Umgebungen.
Anwendungen von Polyimid
Polyimid (PI) als Hochleistungs-organisches Polymermaterial wird in den folgenden Feldern aufgrund seiner hervorragenden Hochtemperaturbeständigkeit, elektrischen Isolierung, chemischen Stabilität und mechanischen Eigenschaften häufig verwendet.
1. Luft- und Raumfahrt- und Militärindustrie
Hochtemperaturbeständige Teile: wie Flugzeugmotorteile, Wärmeisolierung von Raumfahrzeugen können extreme Temperaturen von -200 bis 300 ° C für einen kurzen Zeitraum über einen längeren Zeitraum und hohe Temperaturen von mehr als 400 ° C standhalten.
Leichte Materialien: Polyimidschaum wird in Flugzeugen und Schiffen zur thermischen Isolierung und Rauschreduktion verwendet, wobei sowohl flammhemmende als auch korrosionsresistente Eigenschaften.
Weltraumschutz: PI -Film wird zum „Mantel“ für Raumfahrzeuge verwendet, um der Raumstrahlung und der extremen Umgebung zu widerstehen.
2. Elektronik und Mikroelektronik
Isoliermaterialien: Niedriger dielektrischer Verlust (0,004-0.007), verwendet für die isolierte emaillierte Kabel von F bis H-Klasse, Schaltplattensubstrate.
Flexible Anzeige: Transparente PI -Filme sind wichtige Substratmaterialien für flexible Anzeigen (z. B. Falt -Handys) und Chalkogenid -Solarzellen.
Verpackung und Lithographie: Photoempfindliches Polyimid (PSPI) wird für die Chipverpackung und die Photoresist verwendet, um die Herstellung von integrierten Schaltkreisen im Bereich von Ultra-Large-Scale zu unterstützen.
3. Biomedizinisch
Implantierbare Geräte: Die Korrosionsbeständigkeit und die Biokompatibilität von PI machen es für implantierbare Geräte wie Elektroden und Knochengewebeersetzwerte geeignet.
Antimikrobielle Materialien: Modifizierter PI wird in Masken und Atemschutzmaterialien verwendet, wodurch Schutz und antimikrobielle Funktionen kombiniert werden.
4. Industrie und Energie
Hochleistungsfasern: PI-Fasern sind doppelt so stark wie Aramide und werden in hochtemperaturbeständigen Schutzkleidung und Verbundverstärkungen verwendet.
Trennungsmembran und Energiespeicher: PI -Membran wird zur Gastrennung, Lithiumbatterie -Zwerchfell, verwendet, um die Energieeffizienz zu verbessern.
5. aufstrebende Felder
Aerogele und Nanomaterialien: Polyimid-Aerogele werden aufgrund ihrer ultra-niedrigen Dichte und Isoliereigenschaften im thermischen Management der Luft- und Raumfahrt verwendet.
Verbundwerkstoffe: PI-basierte Harzverbundwerkstoffe werden in strukturellen Komponenten der Luft- und Raumfahrt verwendet, um die Kombination aus leichter und hoher Festigkeit zu realisieren.
Zusammenfassung: Die Merkmale von Polyimid „Allzweck“ machen es zu einem Schlüsselmaterial für die Lösung komplexer Probleme in High-Tech-Feldern, insbesondere in Mikroelektronik und Luft- und Raumfahrt, die unersetzlich sind.
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