Polyimide תכונות בידוד גבוהות

פוליאמיד (בקיצור PI) מתייחס לסוג של פולימרים המכילים טבעות אימיד (-CO-N-CO-) בשרשרת הראשית, והוא אחד מחומרי הפולימר האורגניים בעלי התכונות המקיפות הטובות ביותר. ההתנגדות שלו לטמפרטורה גבוהה היא מעל 400 מעלות, טווח הטמפרטורות לשימוש ארוך טווח הוא -200 ~ 300 מעלות, לחלקים מסוימים אין נקודת התכה ברורה, ביצועי בידוד גבוהים, קבוע דיאלקטרי 4.0 ב-103 הרץ, אובדן דיאלקטרי הוא רק 0.004 ~ 0.007, שייך לבידוד בדרגת F עד H.

על פי המבנה הכימי של היחידה החוזרת, ניתן לחלק את הפוליאמידים לשלושה סוגים: פוליאמידים אליפטים, חצי ארומטיים וארומטיים. על פי כוח האינטראקציה בין השרשראות, ניתן לחלק אותו למקושרים וללא צולבים.

כחומר הנדסי מיוחד, נעשה שימוש נרחב בפולימיד בתעופה, תעופה וחלל, מיקרואלקטרוניקה, ננו, גביש נוזלי, קרום הפרדה, לייזר ועוד. בשנות ה-60, כל המדינות רשמו את המחקר, הפיתוח והשימוש בפוליאימיד כאחד הפלסטיקים ההנדסיים המבטיחים ביותר במאה ה-21. פוליאימיד, בגלל המאפיינים הבולטים שלו בביצועים ובסינתזה, בין אם כחומר מבני ובין אם כחומר פונקציונלי, סיכויי היישום העצומים שלו זכו להכרה מלאה, והוא ידוע בתור "מומחה לפתרון בעיות" (פותר בעיות), וכן האמין כי "לא תהיה טכנולוגיית מיקרואלקטרוניקה היום ללא פוליאמיד".

לפוליאימיד מגוון רחב של צורות וצורות, וישנן דרכים רבות לסנתז אותו, כך שניתן לבחור אותו בהתאם למטרות יישום שונות. גמישות זו בסינתזה קשה גם לפולימרים אחרים. הסינתזה מוצגת באופן הבא:

פוליאמיד מסונתז בעיקר מאנהידריד דו-בסיסי ואמין דו-בסיסי, שני מונומרים אלו משולבים עם פולימרים הטרוציקליים רבים אחרים, כגון פולי-בנזימידאזול, פולי-בנזימידאזול, פולי-בנזוטיאזול, פוליקווינולין ומונומרים נוספים. לשם השוואה, מקור חומרי הגלם רחב והסינתזה קלה יחסית. . ישנם סוגים רבים של דיאנהידרידים ודיאמינים, ושילובים שונים יכולים להשיג פוליאמידים בעלי תכונות שונות.

ניתן לרכז פוליאמיד בטמפרטורה נמוכה מדיאנהידריד ודיאמין בממיסים קוטביים, כגון DMF, DMAC, NMP או ממס מעורב THE/Methanol, כדי להשיג חומצה פוליאמית מסיסה. התייבשות בכ-300 מעלות צלזיוס ליצירת טבעת לפוליאימיד; ניתן להוסיף לחומצה הפוליאמית גם אנהידריד אצטי וזרז אמין שלישוני לצורך התייבשות כימית ומחזוריות לקבלת תמיסה ואבקה של פוליאמיד. דיאמינים ודיאנהידרידים ניתנים גם לעיבוי רב על ידי חימום בממיסים בעלי רתיחה גבוהה, כגון ממיסים פנוליים, כדי להשיג פוליאמיד בשלב אחד. בנוסף, ניתן לקבל פוליאמיד גם מתגובה של אסטר די-בסיסי של חומצה טטר-בסיסית ואמין די-בסיסי; ניתן גם להפוך אותו מחומצה פוליאמית לפוליאימיד תחילה, ולאחר מכן לפוליאימיד. כל השיטות הללו מביאות נוחות לעיבוד. הראשונה נקראת שיטת PMR, שיכולה להשיג פתרונות מוצקים בעלי צמיגות נמוכה. יש חלון עם צמיגות נמס נמוכה במהלך העיבוד, המתאים במיוחד לייצור חומרים מרוכבים; האחרון מגדיל את הערך על מנת לשפר את המסיסות, לא משתחררות תרכובות בעלות משקל מולקולרי נמוך במהלך תהליך ההמרה.