Polyimide (PI) là một loại polyme dị vòng thơm có các nhóm phthalimide lặp lại trong chuỗi chính của phân tử và là một trong những loại nhựa kỹ thuật có khả năng chịu nhiệt tốt nhất hiện nay.
Tính chất của polyimide
Polyimide (PI) là một polyme dị vòng thơm với các nhóm phthalimide lặp lại trong mạch chính của phân tử. Đây là một trong những loại nhựa kỹ thuật chịu nhiệt tốt nhất hiện nay. Các loại polyimide chính bao gồm polyimide loại benzen, polyimide loại ether anhydride, polyamide-imide và polyimide loại maleic anhydride.
Nhựa polyimide có khả năng chịu nhiệt cao, có thể chịu được nhiệt độ 490°C trong thời gian ngắn và 290°C trong thời gian dài, do đó thích hợp sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ. Nhựa polyimide cũng có khả năng chống mài mòn và ma sát tốt, tính chất điện tốt, trơ về mặt hóa học, khả năng chống bức xạ, ổn định ở nhiệt độ thấp và chống cháy.
Polyimide loại benzen là một đại diện tiêu biểu của polyimide trùng ngưng. Do tính không tan và không nóng chảy, nó rất khó gia công. Thông thường, nó chỉ có thể được ép thành sản phẩm nhựa từ bột đúc bằng phương pháp luyện kim bột, hoặc tạo thành màng mỏng bằng cách nhúng hoặc đúc. Ngoài ra, sau khi vải thủy tinh được tẩm dung dịch axit polyamic, nó có thể được tạo thành tấm bằng phương pháp ép nóng.
Polyimide loại anhydride monoether là một loại polyimide nóng chảy. So với loại benzen, hiệu suất đúc và gia công của nó được cải thiện đáng kể. Nó không chỉ có thể được đúc mà còn có thể được đúc bằng phương pháp phun, đùn và các phương pháp khác. Ngoài ra, nó cũng có thể được chế tạo thành màng bằng cách ngâm tẩm và đúc.
Sửa đổi và ứng dụng của polyimide
Các phương pháp biến tính polyimide bao gồm gia cường, trám và pha trộn hợp kim. Sợi thủy tinh, sợi boron, sợi carbon và sợi kim loại có thể được thêm vào để gia cường nhằm giảm hệ số giãn nở tuyến tính của polyimide, cải thiện độ bền, giảm chi phí và được sử dụng để sản xuất các bộ phận kết cấu có độ bền cao. Chất độn vô cơ, than chì, molypden disulfide hoặc polytetrafluoroethylene có thể được sử dụng làm chất độn để cải thiện hiệu quả tự bôi trơn và giảm chi phí. Nó có thể được sử dụng để sản xuất vòng piston, phớt van, phớt ổ trục và các bộ phận khác. Polyimide có thể được pha trộn và biến tính với nhựa epoxy, polyurethane, polytetrafluoroethylene và polyetheretherketone để tạo thành hợp kim pha trộn.
Polyimide ete anhydride có thể được sử dụng để sản xuất cánh máy nén, vòng piston, gioăng làm kín, ổ trục, đế van, ổ trục, giá đỡ ổ trục, ống lót, bánh răng, má phanh và các bộ phận khác.
Polyimide nhiệt dẻo chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực điện tử và điện để sản xuất ổ cắm nhiệt độ cao, đầu nối, bảng mạch in, ổ cứng máy tính, giá đỡ chip mạch tích hợp và các linh kiện khác.
Trong ngành điện và điện tử, các linh kiện làm từ vật liệu polyetherimide (PEI) đã được sử dụng rộng rãi, bao gồm các đầu nối có độ bền cao và kích thước ổn định, vỏ rơle thông thường và thu nhỏ, bảng mạch, cuộn dây, bộ phản xạ và các linh kiện sợi quang có độ chính xác cao. Đặc biệt đáng chú ý là việc sử dụng PEI để thay thế kim loại trong sản xuất đầu nối sợi quang có thể tối ưu hóa cấu trúc linh kiện, đơn giản hóa các bước sản xuất và lắp ráp, đồng thời duy trì kích thước chính xác hơn, nhờ đó đảm bảo giảm khoảng 40% chi phí sản phẩm cuối cùng.
Tấm polyetherphthalimide chống va đập Ulteml613 được sử dụng để sản xuất nhiều bộ phận khác nhau của máy bay, chẳng hạn như cửa sổ, bộ phận mũi, lưng ghế, tấm ốp tường trong, tấm ốp cửa và nhiều vật dụng khác cho hành khách. Vật liệu composite bao gồm PEI và sợi carbon đã được sử dụng trong cấu trúc của nhiều bộ phận khác nhau của những chiếc trực thăng mới nhất. Tận dụng các đặc tính cơ học tuyệt vời, khả năng chịu nhiệt và kháng hóa chất, PEI được sử dụng trong lĩnh vực ô tô, chẳng hạn như để chế tạo các đầu nối chịu nhiệt độ cao, đèn pha và đèn báo công suất cao, cảm biến để kiểm soát nhiệt độ bên ngoài của xe (cảm biến nhiệt độ điều hòa không khí) và cảm biến để kiểm soát nhiệt độ của hỗn hợp không khí và nhiên liệu (cảm biến nhiệt độ đốt cháy hiệu quả). Ngoài ra, PEI cũng có thể được sử dụng làm cánh quạt bơm chân không chống ăn mòn dầu bôi trơn ở nhiệt độ cao, khớp nối thủy tinh mài (ổ cắm) của máy chưng cất hoạt động ở 180°C và chóa phản quang cho đèn chống sương mù không sáng. PEI có khả năng chống thủy phân tuyệt vời, vì vậy nó có thể được sử dụng làm tay cầm, khay, kẹp, chân tay giả, đèn phản quang y tế và dụng cụ nha khoa cho dụng cụ phẫu thuật y tế. PEI có đặc tính cơ học nhiệt độ cao và khả năng chống mài mòn tuyệt vời, vì vậy nó có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận van cho van phân phối đường ống nước.
