特別なエンジニアリング材料として、ポリイミドは航空、航空宇宙、マイクロエレクトロニクス、ナノ、液晶、分離膜、レーザー、その他のフィールドで広く使用されています。最近、すべての国が、21世紀に最も有望なエンジニアリングプラスチックの1つとして、ポリイミドの研究、開発、利用を含めています。ポリイミドは、構造的材料であろうと機能的材料としてであろうと、パフォーマンスと合成における優れた特徴のため、その巨大なアプリケーションの見通しは完全に認識されており、「問題ソルバー」（プロトソルバー）として知られています。ポリイミドには、今日のマイクロエレクトロニクス技術はありません。
ポリイミドの性能
1、オールアロマティックポリイミド熱重量分析によると、分解温度の始まりは一般に約500°です。ビフェニルジアンヒドリドとP-フェニレンジアミンポリイミド、600℃の熱分解温度によって合成され、これまでのところ、ポリマーの最も高い熱安定性の1つです。
2、ポリイミドは、液体ヘリウムの-269℃など、非常に低い温度に耐えることができます。
3、ポリイミドは優れた機械的特性を持ち、未熟練の塑性引張強度は100MPaを超える、ホモベンゼン型ポリイミドフィルム（カプトン）170MPa以上、最大400MPAのビフェニルポリイミド（UPILEXS）があります。エンジニアリングプラスチックとして、弾性フィルムの量は通常3〜4GPaです。理論計算によると、繊維は最大200GPAになります。
4、有機溶媒、希釈酸安定性、一般的な品種に不溶性のポリイミド不溶性のいくつかの品種は加水分解に対してあまり耐性がありません。これは、ポリイミドの性能の不利な点であると思われます。 、アルカリ加水分解は、カプトンフィルムなどのダイアンヒドリドやジアミンなどの原材料を回収するために使用できます。これは、最大80％-90％の回収率です。変化構造は、120℃、500時間の沸騰などの加水分解品種に対しても非常に耐性がある可能性があります。
5、2×10-5-5-3×10-5°Cでのポリイミドの熱膨張係数、幅幅3×10-5°C、10-6°Cまでのビフェニルタイプ、10の個々 -7°C
6、ポリイミドは照射に対して高い耐性を持ち、その膜は5×109rad高速電子照射強度保持速度90％です。
7、ポリイミドは良好な誘電特性、3.4程度の誘電率、フッ素の導入、またはポリイミドに分散したエアナノメートルサイズの導入、誘電率は約2.5に減少する可能性があります。 10-3の誘電損失、100-300kV/mmの誘電率、300kV/mmの広東熱可塑性ポリイミド、1017/cmの体積抵抗。これらのプロパティは、広範囲の温度と周波数範囲の高レベルで維持できます。
8、ポリイミドは、自己拡張ポリマーであり、低い発煙速度です。
9、非常に少ない範囲外で非常に高い真空中のポリイミド。
10、ポリイミド非毒性は、食器や医療機器の製造に使用でき、数千回の滅菌に耐えることができます。いくつかのポリイミドは、たとえば、非溶血性の血液互換性テストでは、非毒性のためのin vitro細胞毒性試験で非常に優れた生体適合性を持っています。
合成上の複数の経路：
さまざまな方法の合成において、ポリイミドの品種、形式であるため、さまざまなアプリケーションに従って選択できます。この適応性の合成は、他のポリマーを持つことも困難です。
1、ポリイミドは、主にジアンヒドイドとジアミンによって合成されます。これら2つのモノマーと、ポリベンズイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリキモルホリン、ポリキノリン、その他の単量体など、他の多くの異性環境ポリマーは、原料の供給源と比較して広くなります。 。ジアンヒドリド、ジアミン品種、異なる組み合わせは、ポリイミドの異なる特性から得ることができます。
2、ポリイミドは、DMF、DMAC、NMP、または /メタノール混合溶媒などの極性溶媒中のジアンヒドリドおよびジアミンであり、最初の低温多腸内で /メタノール混合溶媒を使用して、可溶性ポリアミド酸、フィルムまたはスピニングを得て、300℃などに加熱します。リングにポリイミドへ。また、ポリイミド溶液と粉末を取得するために、化学脱水環化のためのエタン酸無水性のポリアミド酸に加えることもできます。ポリイミド溶液と粉末。ジアミンとジアンヒドリドは、ポリイミドを得るためのステップであるフェノール溶媒の多様化など、高沸点溶媒で加熱することもできます。さらに、ポリイミドは、四次元およびジアミンのジバシックエステルの反応によっても得られます。また、最初にポリアミド酸によってポリイイミドに変換され、次にポリイミドに変換されます。これらの方法は処理に便利であり、前者はPMR法と呼ばれ、低粘度、高固形溶液を得ることができます。特に複合材料の製造に適した低溶融粘度のある窓の処理で。後者は溶解度を増加させます。変換の過程で、低分子化合物は放出されません。
3、ジアンヒドリド（またはテトラシド）の純度とジアミンが適格である限り、多腸の抑制法に関係なく、十分な高分子量を得るのは簡単であり、統一アニドリドまたは統一アミンの添加は容易になります。分子量を簡単に調節します。
4、ジアンヒドリド（またはテトラシド）およびジアミンとの凝縮は、一流のモル比に達し、真空中の熱処理に達する限り、固体低分子量プレプリプリマーの分子量を大幅に増やすことができるため、加工と粉末形成。
5、チェーンの端または鎖上に反応群を導入して反応性オリゴマーを形成することができ、熱硬化性ポリイミドを得ることができます。
6、ポリイミドのカルボキシル基を使用して、エステル化または塩漬け、光感受性群または長鎖アルキルの導入を使用して、両親媒性ポリマーを取得します。
7、ポリイミドを合成する一般的なプロセスでは、無機塩が生成されません。これは、絶縁材料の調製に特に有利です。
8、高真空中のジアンヒドリドとジアミンのモノマーは昇華が簡単であるため、ワークピースの蒸気堆積方法、特にデバイスの不均一な表面でポリイミド膜を形成するのは簡単です。
ポリイミドの応用：
パフォーマンスと合成化学における上記のポリイミドの結果として、多くのポリマーでは、ポリイミドが非常に幅広い用途の側面を持っているなど、これらの側面のそれぞれに非常に優れたパフォーマンスを示しているなど、見つけることは困難です。
1、フィルム：ポリイミドは、モータースロット断熱材とケーブル巻線材料に使用される最も初期の商品の1つです。主な製品は、Dupont Kapton、Ube Upilexシリーズ、Chung Yuan Apicalです。透明なポリイミドフィルムは、ソフトソーラーバッキングプレートとして使用できます。
2、コーティング：電磁ワイヤの断熱性ワニスとして、または高温耐性コーティングとして使用されます。
3、高度な複合材料：航空宇宙、航空機、ロケットコンポーネントで使用されます。これは、最も高温耐性構造材料の1つです。たとえば、2.4mの速度で設計されたアメリカ合衆国の超音速旅客機プログラム、177°の飛行表面温度、60,000hのサービス寿命の要件は、構造材料の50％が構造材料になっていることが報告されています。熱可塑性ポリイミドについては、マトリックス樹脂炭素繊維強化複合材料として識別され、各航空機の量は約30tです。
4、繊維：高温媒体および放射性材料のろ過材料および防弾耐火布としての炭素繊維に次いで2番目の弾性弾性率。
5、フォーム：高温断熱材として使用。
6、エンジニアリングプラスチック：熱硬化性と熱可塑性、熱可塑性は成形または射出成形または移動成形を行うことができます。主に自己潤滑、シーリング、断熱、および構造材料に使用されます。
7、接着剤：高温構造接着剤として使用。電子成分用の高断熱ポッティング材料としての広東ポリイミド接着剤が生成されました。
8、分離膜：水素/窒素、窒素/酸素、二酸化炭素/窒素またはメタンなどのさまざまなガスペアに使用して、炭化水素原料ガスとアルコールから水を除去します。また、透過蒸発膜および限外ろ過膜として使用することもできます。ポリイミドの熱と有機溶媒耐性のため、有機ガスと液体の分離におけることは特に重要です。
9、Photoresist：ネガティブでポジティブなゲルがあり、解像度はサブミクロンレベルに達する可能性があります。色素または色素を使用すると、カラーフィルターフィルムに使用でき、処理手順を大幅に簡素化できます。
10、マイクロエレクトロニクスデバイスで：バッファ層はストレスを軽減し、収量を改善するため、層間断熱材の誘電層として使用されます。保護層は、デバイスへの環境の影響を減らすことができるため、デバイスのソフトエラー（Softeror）を削減または排除するために、A粒子シールドも減少します。
11、アライメント剤の方向を備えた液晶ディスプレイ：TN-LCD、SHN-LCD、TFT-CDのポリイミド、および方向剤材料の強誘電性液晶ディスプレイの将来は、非常に重要な位置を占めています。
12、電気 - 光学材料：パッシブまたはアクティブ導波路材料、光学スイッチ材料などとして使用される、クロモフォアマトリックスとしての透明なポリイミドの通信波長の範囲でフッ素含有ポリイミドが材料の安定性を改善することができます。
見通し：
非常に有望なポリマー材料としてのポリイミドは完全に認識されており、絶縁材料および構造材料の用途が拡大しています。機能的材料では出現しており、その可能性はまだ調査中です。しかし、40年の開発の後、それはまだより大きな多様性になっていません。主な理由は、他のポリマーと比較して、コストが依然として高すぎることです。したがって、将来のポリイミド研究の主な方向の1つは、コストを削減する方法を見つけるために、モノマー合成と重合方法にまだあるべきです。
1、モノマー合成：ポリイミドモノマーは、2つの無水（四酸）とジアミンです。ジアミン合成法はより成熟しており、多くのジアミンは市販の供給を持っています。ジアンヒドリドは、エポキシ樹脂の硬化剤として使用されることに加えて、主にポリイミドの合成に使用されていることに加えて、より特別なモノマーです。ベンゼンテトラカルボン酸ダイアンヒドリドおよび無水性トリメリットは、石油精製製品、テトラメチルベンゼンの重い芳香族油とトリメチルベンゼン、およびガス期および液相酸化を1段階で抽出できます。ジフェニルケトンジアンヒドリド、ビフェニルジアンヒドリド、ジフェニルエーテルジアンヒドリド、ヘキサフルオロディアン症などの他の重要なジアンヒドリドは、さまざまな方法で合成されていますが、たとえばヘキサフルロジアンディアンドライディアンドライディアンドライドリーチの依存症にかかるコストは非常に高価です。中国の塩素化塩素化化学アカデミーの酸化療法学アカデミーの酸化済み、酸化し、その後異性化によって分離されたチャンチョン化学研究所は、高純度4-クロロフタール系無水性と3-クロロフタール系除水から得られ、2つの化合物は2つの化合物を合成できます。原材料としての一連のジアンヒドリド、および大量の統合のコストを削減する可能性は、貴重なルートです。
2、重合プロセス：2段階のワンステップ多腸の現在の使用は、高沸点溶媒を使用しています。非促進極溶媒はより高価ですが、取り除くのが難しく、最終的に高で処理する必要があります気温。 PMRメソッドは安価なアルコール溶媒を使用します。熱可塑性ポリイミドは、押出器重合造粒に直接ジアンヒドリドとジアミンを使用することもでき、もはや溶媒を必要としないため、効率を大幅に改善できます。ジアンヒドリド、直接およびジアミン、ビスフェノール、硫化ナトリウム、またはモノ硫黄重合を伴わない塩素化塩素化塩素化する塩素化するポリイミドを摂取することは、最も経済的な合成経路です。
3、処理：ポリイミドの適用は非常に広く、処理は、フィルムの高い均一性、紡績、気相沈殿、サブミクロンリソグラフィ、ストレートウォールエッチングの深さ、大型エリアなど、さまざまな要件でもあります。 、大容量の成形、イオン移植、レーザー精度機械加工、ナノ疎水化技術など、広い世界を開くためのポリイミドの適用のための。
合成処理技術とコスト削減のさらなる改善により、優れた機械的特性、電気断熱特性を有する一方で、熱可塑性ポリイミドは、将来の材料分野でより顕著な役割を確実に示します。そして、熱可塑性ポリイミドとその優れた加工性とより有利です。
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