Polyimide (PI) là một loại polymer kỹ thuật nhiệt độ cao được phát triển bởi DuPont. PI thể hiện sự kết hợp giữa độ ổn định nhiệt tuyệt vời (> 500 ° C), độ bền cơ học và khả năng kháng hóa chất. Chúng có đặc tính điện môi tuyệt vời và hệ số giãn nở nhiệt thấp. Chúng được hình thành từ diamines và dianhydrides.
Polyimide (polyimide, viết tắt là PI hoặc p84) dùng để chỉ một loại polymer có chứa vòng imide (-co-nr-co) trong chuỗi chính. Nó là một trong những vật liệu polymer hữu cơ có đặc tính toàn diện tốt nhất, có ưu điểm về nhiệt độ rộng, chống ăn mòn hóa học, độ bền cao, v.v., và khả năng chịu nhiệt độ cao có thể đạt tới hơn 400 ° C. Phạm vi nhiệt độ dài là -200 ~ 300 ° C, một số bộ phận không có điểm nóng chảy rõ ràng và có hiệu suất cách nhiệt cao. Hằng số điện môi là 4,0 ở 103 Hz và tổn thất điện môi chỉ 0,004 ~ 0,007. Nó thuộc loại cách nhiệt từ F đến H.
Phương pháp kéo sợi polyimide được chia thành kéo sợi ướt và kéo sợi khô. Tùy thuộc vào bùn kéo sợi là polyimide hay axit polyamic mà có kéo sợi một bước và kéo sợi hai bước. Bước đầu tiên là kéo sợi dung dịch axit polyamic thông qua kéo sợi ướt hoặc khô để thu được sợi axit polyamic. Bước thứ hai là quay bước đầu tiên. Sợi polyimide thu được bằng chu trình hóa học hoặc chu trình nhiệt của sợi axit polyamic nên được gọi là phương pháp hai bước. Sợi polyimide kéo sợi hai bước là phương pháp được sử dụng phổ biến kể từ khi sợi polyimide phát triển. Quá trình kéo căng sợi có thể được thực hiện ở bước đầu tiên hoặc có thể được lặp lại ở bước thứ hai. Theo cấu trúc hóa học của đơn vị lặp lại.
Polyimide có thể được chia thành ba loại: polyimide béo, bán thơm và thơm. Theo lực tương tác giữa các chuỗi, nó có thể được chia thành loại liên kết ngang và loại không liên kết ngang. Do đặc tính nổi bật về hiệu suất và tổng hợp, triển vọng ứng dụng lớn của Polyimide đã được công nhận đầy đủ, dưới dạng vật liệu kết cấu hoặc vật liệu chức năng, và nó được gọi là "người giải quyết vấn đề" và tin rằng "không có polyimide, sẽ không có tính chất vật lý ổn định. 196 ° C và 300 ° C, PI được sử dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ, ô tô và hàng tiêu dùng.
Tính chất của sợi polyimide
Tính năng của polyimide (PI, P84) giới hạn chỉ số oxy 38, khả năng chống bức xạ tốt, cường độ 3,8cn/dtex, độ giãn dài 32%, mô đun 35cn/dtex, mật độ 1,41g/cm3, nước sôi và độ co rút 250oC dưới 0,5% và 1%.
Polyimide cường độ cao và mô đun cao có khả năng chịu nhiệt độ cao, chịu nhiệt độ thấp, chống bức xạ, chống cháy và không độc hại, đồng thời có các tính chất cơ học tuyệt vời, ổn định kích thước, ổn định hóa học và tương thích sinh học. Không nở, tự gây choáng khi lấy ra khỏi lửa và sợi polyimide cách nhiệt tuyệt vời có khả năng quay tốt polyimide kết hợp giữ ấm, kháng khuẩn, hồng ngoại xa và các chức năng khác polyimide có độ ổn định nhiệt tuyệt vời và nhiệt độ phân hủy của nó thường khoảng 500 ° C.
Polyimide có thể chịu được nhiệt độ rất thấp, chẳng hạn như không giòn trong helium lỏng ở -269 ° C, và có khả năng chịu nhiệt rất cao trên 450 ° C. Các loại polyimide không hòa tan trong dung môi hữu cơ và ổn định với axit loãng. Polyimide có đặc tính điện môi tốt, hằng số điện môi khoảng 3,4.
Ứng dụng của sợi polyimide
Ứng dụng của sợi polyimide (PI, p84) là vật liệu polymer hiệu suất cao với khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn hóa học và độ bền cao tuyệt vời. Phạm vi ứng dụng rất rộng, đây là một số ứng dụng phổ biến của sợi polyimide:
1. Sợi polyimide trong lĩnh vực dệt may có khả năng kéo sợi tốt và có thể được sử dụng làm vật liệu dệt cho nhiều dịp đặc biệt khác nhau. Do khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp, chống cháy, không nhỏ giọt, tự gây choáng khi lấy ra khỏi lửa và cách nhiệt tuyệt vời, quần áo bảo hộ cách nhiệt polyimide rất thoải mái khi mặc, thích ứng tốt với da và có khả năng chống cháy vĩnh viễn. So với các loại sợi khác, nó cũng là vật liệu cách nhiệt tuyệt vời do tính dẫn nhiệt thấp. Về quần áo bảo hộ lao động, ngành luyện kim nước ta cần 50.000 bộ quần áo lao động nặng, thoáng khí, mềm mại, bảo hộ cao và các loại khác.
Sợi quần áo Polyimide là một loại mới trong ngành dệt may toàn cầu. Hiệu suất tuyệt vời đến từ nhu cầu về vật liệu mới trong ngành hàng không vũ trụ. Nó tích hợp các chức năng như giữ ấm, kháng khuẩn và hồng ngoại xa tự nhiên. Đó là một truyền thống lăn. Một chất liệu quần áo mới cho vải quần áo. Có thể dùng để làm vải chống lạnh cực tốt, vải kháng khuẩn, chăm sóc sức khỏe hồng ngoại xa và các sản phẩm chức năng khác.
Vải không dệt làm từ sợi polyimide là chất liệu sợi lý tưởng nhất để chế tạo các loại quần áo chống cháy, chống cháy như quần áo bảo hộ cho lực lượng thiết giáp, quần áo đua xe cứu hỏa, quần áo hàng không. Loại vải sợi nano này cũng có thể được sử dụng để làm quần áo chức năng thoải mái và ấm áp, chẳng hạn như quần áo quân sự, quần áo vệ sinh y tế và quần áo loại trừ. Quần áo thông thường dành cho người có mùi cơ thể khó chịu, quần áo đặc biệt để ngăn chặn vũ khí sinh học và hóa học, quần áo bảo hộ sức khỏe y tế, mặt nạ chống khói hiệu quả cao và các loại khác.Nỉ đục lỗ bằng kim từ sợi polyimide p84 được điều chỉnh thành vải P84 nhẹ và được sử dụng làm lớp cách nhiệt bên trong áo khoác của lính cứu hỏa. Đặc tính mềm tay của P84 cũng như khả năng chịu nhiệt và tàng hình của nó là lý do nó được sử dụng trong quần áo bảo hộ.
Sợi polyimide p84 được sử dụng chủ yếu trong vải pha với mục đích chính là mang lại sự bảo vệ tối ưu và sự thoải mái khi mặc. Đối tác pha trộn chính là viscose và para-aramid. Trọng lượng vải từ 175 g/m2, tỷ lệ pha trộn khác nhau và cấu trúc khác nhau có thể được điều chỉnh hoàn hảo cho từng ứng dụng cụ thể. Loại vải này được dùng làm lớp vỏ ngoài cho các bộ quần áo, áo khoác dành cho lính cứu hỏa, quân đội và công nghiệp. Các thử nghiệm xác nhận không có sau đó, lượng khói tối thiểu và không hình thành hoặc giải phóng các chất độc hại.
Sợi polyimide được sử dụng trong các thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE), bao gồm quần áo chữa cháy, ốp lưng và găng tay, sợi polyimide P84 mang lại khả năng bảo vệ nhiệt với trọng lượng nhẹ hơn. Hình dạng độc đáo của Polyimide P84 cho phép quần áo bảo hộ cá nhân hoặc thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) của bạn tạo ra một rào cản tuyệt vời chống lại các hạt có hại này đồng thời tối đa hóa luồng không khí, đảm bảo bảo vệ toàn diện. Vải dệt sử dụng sợi polyimide P84 có khả năng đặc biệt giúp da thở đồng thời chống lại nhiệt độ cao và môi trường xung quanh. Nó cho phép không khí lưu thông tự do, hỗ trợ hệ thống làm mát tự nhiên của cơ thể và giảm nguy cơ stress nhiệt nguy hiểm cho lính cứu hỏa và các chuyên gia khác làm việc trong môi trường nhiệt độ khắc nghiệt.
2. Lĩnh vực hàng không vũ trụ:Sợi polyimide có ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Nó có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận động cơ máy bay, vỏ tàu vũ trụ, vòi phun tên lửa và các bộ phận kết cấu nhiệt độ cao khác. Do khả năng chịu nhiệt độ cao và độ bền cao tuyệt vời, sợi polyimide có thể chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao trong khi vẫn duy trì sự ổn định của các tính chất cơ học của chúng.
3. Điện tử và Điện trường:Sợi polyimide cũng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện và điện tử. Nó có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận cách điện ở nhiệt độ cao, đầu nối, bảng mạch, v.v.Sợi polyimide có khả năng chịu nhiệt, kháng hóa chất và cách điện tốt, đồng thời có thể bảo vệ hiệu quả các linh kiện điện tử khỏi bị hư hỏng do nhiệt độ cao và hóa chất.
4. Công nghiệp ô tô:Sợi polyimide cũng có những ứng dụng quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô. Nó có thể được sử dụng để chế tạo các bộ phận ô tô như vỏ động cơ, ống xả và hệ thống phanh. Sợi polyimide có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống mài mòn tuyệt vời, có thể tăng tuổi thọ và độ tin cậy của các bộ phận ô tô.Sản xuất màn hình LCD và LCD
5. Trường năng lượng:Sợi polyimide cũng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực năng lượng. Nó có thể được sử dụng để sản xuất màng điện phân cho pin nhiên liệu nhiệt độ cao, màng dẫn điện trong suốt cho pin mặt trời và lớp khuếch tán khí cho pin nhiên liệu. Sợi polyimide có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn tốt, có thể cải thiện hiệu quả và độ ổn định của thiết bị năng lượng.
6. Lĩnh vực y tế:Sợi polyimide cũng có một số ứng dụng trong lĩnh vực y tế. Nó có thể được sử dụng để chế tạo mạch máu nhân tạo, van tim và dụng cụ phẫu thuật. Sợi polyimide có khả năng tương thích sinh học và kháng hóa chất tuyệt vời, có thể làm giảm kích ứng và tổn thương cho bệnh nhân, đồng thời tăng độ an toàn và tỷ lệ thành công của phẫu thuật.Ngoài các lĩnh vực ứng dụng chính nêu trên, sợi polyimide còn có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu trong các lĩnh vực đặc biệt khác như cảm biến nhiệt độ cao, quần áo chống cháy và quần áo bảo hộ. Nhìn chung, sợi polyimide, là vật liệu polymer cao, có triển vọng ứng dụng và giá trị ứng dụng rộng rãi.
7. Polyimide không độc hạicó thể được sử dụng để chế tạo dao kéo và thiết bị y tế, đồng thời có thể chịu được hàng nghìn lần khử trùng
8. Phương tiện lọc để làm sạch khí nóng hiệu quả cao trong nhà máy xi măng, lọc nhiệt độ cao trong nhà máy điện thải, lọc nhiệt độ cao trong nhà máy nhiệt điện, lọc nhiệt độ cao trong nồi hơi than, đốt gỗ và bùn, nhà máy thép và làm ướt phân gà,
9. Sợi polyimide dùng để đóng gói và ứng dụng trong lĩnh vực niêm phong công nghiệp có khả năng chịu được nhiệt độ cao và ăn mòn hóa học.
10. Được sử dụng trong vật liệu lọc bụi nhiệt độ cao, vật liệu cách điện, các loại quần áo bảo hộ chống cháy chịu nhiệt độ cao, dù, cấu trúc tổ ong và vật liệu truyền nhiệt, vật liệu composite và vật liệu chống bức xạ.
11. Được sử dụng trong hàng không vũ trụ, mạch in linh hoạt, ô tô, máy sưởi, nhãn mã vạch, băng nhạy áp lực, cách điện, bảo mật, mẫu PCB, thành phần loa, kết nối điện tử mật độ cao, phốt cơ khí nhiệt độ cao, mô-đun quang điện.
