Полиимиды (иногда сокращенно PI) — класс полимеров , содержащих в основной цепи имидные циклы , в основном, конденсированные с ароматическими или иными циклами. Наибольшее применение нашли термостойкие ароматические полиимиды — производные тетракарбоновых кислот с пятичленными имидными циклами в основной цепи.

Классификация

По составу их основной цепи, полиимиды могут быть:

• Алифатические (линейные полиимиды);
• Полуароматические.

Ароматические R' и R" являются двумя атомами углерода ароматического кольца. Это наиболее часто используемые полиимиды из-за их термостабильности .

В зависимости от типа взаимодействия между основными цепями делятся на:

• Термопластичные;
• Термореактивные.

Синтез

Полиимиды обычно получают поликонденсацией тетракарбоновых кислот — пиромеллитовой ( бензол -1,2,4,5-тетракарбоновой), 3,3',4,4'-тетракарбоксидифенила и т. п.) с диаминами . В случае синтеза термостойких полиимидов обычно используются ароматические диамины (4,4'-диаминодифенилоксид, м- фенилендиамин и т. п.). В случае плавких полиамидов поликонденсация может быть проведена в расплаве в одну стадию, однако в случае термостойких и нерастворимых полиимидов используется двухстадийный процесс. Первая стадия поликонденсации проводится в растворе, при этом взаимодействием диангидрида (например, диангидрида A ) c диамином синтезируют полиамидокислоту B , в качестве растворителей обычно используются алифатические амиды ( диметилформамид , N,N'-диметилацетамид, N-метилпирролидон) или диметилсульфоксид . Получившаяся на первой стадии полиамидокислота далее циклизуется в полиимид С :

Циклизация амидокислоты в полиимид (имидизация) может быть осуществлена как термически, так и химически.

При термической имидизации сформированные из полиамидокислоты плёнки, волокна или порошок нагреваются в вакууме или инертной атмосфере до 300—350 °C, при этом происходит отщепление воды и замыкание имидного цикла; степень полимеризации в этом процессе обычно уменьшается.

При химической имидизации раствор полиамидокислоты обрабатывается смесью ангидрида карбоновой кислоты (чаще всего уксусным ангидридом) и третичного амина (триэтиламином, пиридином и т. п.), процесс идёт при относительно низких температурах (20-100 °C) и с сохранением степени полимеризации исходной полиамидокислоты.

Полиимиды также синтезируют взаимодействием ангидридов тетракарбоновых кислот с диизоцианатами, реакция идёт с выделением диоксида углерода :

Свойства

Термореактивные полиимиды известны термической стабильностью, хорошей химической стойкостью, отличными механическими свойствами, имеют оранжевый / жёлтый цвет. Полиимиды армируют углеродом или стекловолокном, получая композитные материалы. Термореактивные полиимиды демонстрируют высокую прочность на растяжение. Эти свойства сохраняются до температуры 232 °C. На большинство полиимидов не действуют часто используемые растворители и масла — в том числе углеводороды , сложные эфиры , эфиры , спирты и фреоны . Они также устойчивы к слабым кислотам, но не рекомендуется их использование в средах, содержащих щёлочи и неорганические кислоты , а также горячей воды и пара .

Применение

Этот раздел статьи ещё не написан . Здесь может располагаться отдельный раздел. Помогите Википедии, написав его. ( 19 сентября 2017 )

• Тонкие (толщиной меньше микрона) полиимидные плёнки применяются в качестве оптических окон в источниках синхротронного излучения .
• Самоклеящаяся лента в виде рулонов, для высоковольтной и высокотемпературной изоляции электрических цепей. « Каптон » применяется для фиксации подвижных проводников в электронных устройствах.

• Изготовление гибких печатных плат .
• Вставки захватов для контакта с горячей стеклотарой, на стекольном производстве , взамен традиционных бронзовых и графитовых вставок. Используются модификации с высоким содержанием (40 %) графита.
• Высокооборотные подшипники скольжения , работающие при большой нагрузке и высокой температуре до +350 °C. Используются модификации с добавлением графита (15-40 %) и фторопласта-4 (PTFE) . PV-фактор может достигать 12 МПа х м/с при сухом трении по стали .
• Поршневые кольца (компрессионные, направляющие) компрессоров работающих без смазки. Модификация с добавлением 15 % графита.

Примечания

Ссылки

• [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3501.html Полиимиды]

Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных ссылок www.xumuk.ru