Полиимид (ПИ) — высокотемпературный конструкционный полимер, изначально разработанный компанией DuPont. ПИ демонстрирует превосходное сочетание термической стабильности (>500°C), механической прочности и химической стойкости. Они обладают превосходными диэлектрическими свойствами и изначально низким коэффициентом теплового расширения. Они образованы из диаминов и диангидридов.
Полиимид (полиимид, сокращенно PI или P84) относится к типу полимера, содержащего имидное кольцо (-CO-NR-CO) в основной цепи. Это один из органических полимерных материалов с наилучшими комплексными свойствами, имеет преимущества широкого диапазона температур, стойкости к химической коррозии, высокой прочности и т. д., а его высокая термостойкость может достигать более 400 °C. Диапазон температур длительного использования составляет -200 ~ 300 °C, некоторые детали не имеют очевидной точки плавления и обладают высокими изоляционными характеристиками. Диэлектрическая проницаемость составляет 4,0 при 103 Гц, а диэлектрические потери составляют всего 0,004 ~ 0,007. Он относится к изоляции класса F - H.
Методы прядения полиимидного волокна делятся на мокрое прядение и сухое прядение. В зависимости от того, является ли прядильная суспензия полиимидом или полиаминовой кислотой, различают одношаговое прядение и двухшаговое прядение. Первый шаг - прядение концентрированного раствора полиаминовой кислоты посредством мокрого или сухого прядения для получения волокна полиаминовой кислоты. Второй шаг - прядение первого шага. Полиимидное волокно получают путем химической циклизации или термической циклизации волокна полиаминовой кислоты, поэтому его называют двухшаговым методом. Двухшаговое прядение полиимидного волокна - это метод, который широко используется с момента разработки полиимидного волокна. Процесс растяжения волокна может осуществляться на первом этапе, или оно может быть имидизировано на втором этапе. В соответствии с химической структурой повторяющегося звена.
Полиимид можно разделить на три типа: алифатический, полуароматический и ароматический полиимид. В зависимости от силы взаимодействия между цепями его можно разделить на сшитый тип и несшитый тип. Благодаря его выдающимся характеристикам в производительности и синтезе, огромные перспективы применения полиимида были полностью признаны, будь то в качестве конструкционного материала или функционального материала, и он известен как «решатель проблем», и считает, что «без полиимида сегодня не было бы никакой технологии микроэлектроники». Благодаря своим стабильным физическим свойствам, чрезвычайно высокой термостойкости, сильным механическим свойствам, превосходным диэлектрическим свойствам и химической стойкости в диапазоне от 196 °C до 300 °C, PI широко используется в аэрокосмической, автомобильной и потребительской промышленности.
Свойства полиимидного волокна
Свойства полиимида (PI, P84) Предельный кислородный индекс 38, хорошая радиационная стойкость, прочность 3,8 сН/дтекс, удлинение 32%, модуль 35 сН/дтекс, плотность 1,41 г/см, усадка в кипящей воде и при 250 ℃ составляет менее 0,5% и 1% соответственно.
Высокопрочный и высокомодульный полиимид обладает высокой термостойкостью, низкотемпературной стойкостью, радиационной стойкостью, огнестойкостью и нетоксичностью, а также обладает превосходными механическими свойствами, размерной стабильностью, химической стабильностью и биосовместимостью. Не капает, самозатухает при извлечении из огня и обладает превосходной теплоизоляцией. Полиимидное волокно обладает хорошей прядомостью. Полиимид сочетает в себе теплосберегающие, антибактериальные, инфракрасные и другие функции. Полиимид обладает превосходной термостойкостью, а его температура разложения обычно составляет около 500 °C.
Полиимид выдерживает экстремально низкие температуры, например, не становится хрупким в жидком гелии при -269 °C, и имеет чрезвычайно высокую термостойкость выше 450 °C. Разновидности полиимида нерастворимы в органических растворителях и устойчивы к разбавленным кислотам. Полиимид обладает хорошими диэлектрическими свойствами, с диэлектрической проницаемостью около 3,4. Полиимид является самозатухающим полимером с низкой скоростью дымообразования. Благодаря низкому коэффициенту теплового расширения тепловое расширение мало, а размерная стабильность высокая.
Применение полиимидного волокна
Применение полиимида (PI, P84) Полиимидное волокно — это высокопроизводительный полимерный материал с превосходной устойчивостью к высоким температурам, химической коррозионной стойкостью и высокой прочностью. Диапазон его применения очень широк, ниже приведены некоторые распространенные области применения полиимидного волокна:
1. Текстильная и швейная отрасли Полиимидное волокно обладает хорошей прядомостью и может быть превращено в текстиль для различных специальных случаев. Благодаря своей высокой и низкой термостойкости, огнестойкости, отсутствию капания, самозатуханию при извлечении из огня и отличной термоизоляции, полиимидное волокно теплоизоляционной защитной одежды удобно носить, имеет хорошую приспособляемость к коже и постоянно огнестойкое. Оно также стабильно по размерам, безопасно и имеет длительный срок службы. По сравнению с другими волокнами, это также отличный теплоизоляционный материал из-за его низкой теплопроводности. Что касается одежды для защиты труда, металлургическому сектору нашей страны ежегодно требуется 50 000 комплектов теплоизоляционной, дышащей, мягкой огнестойкой рабочей одежды, а гидроэнергетической, атомной промышленности, геологии и горнодобывающей промышленности, нефтехимии, нефтяным месторождениям и другим ведомствам ежегодно требуется 300 000 комплектов защитной одежды и около 300 тонн высокотемпературного и огнестойкого специального защитного волокна для одежды.
Полиимидное волокно для одежды — это совершенно новый тип в мировой текстильной промышленности. Его превосходные характеристики обусловлены спросом на новые материалы в аэрокосмической отрасли. Он объединяет такие функции, как сохранение тепла, антибактериальность и собственный дальний инфракрасный диапазон. Это разрушающая традиция. Совершенно новый материал для одежды для тканей. Может использоваться для изготовления экстремально низких температур, теплых, антибактериальных тканей, дальних инфракрасных медицинских и других функциональных продуктов.
Нетканые материалы из полиимидного волокна являются наиболее идеальными волокнистыми материалами для изготовления огнестойкой и огнестойкой одежды, такой как защитная одежда для бронетанковых войск, огнестойкие гоночные костюмы и летные костюмы. Этот вид нановолоконного нетканого материала также может использоваться для изготовления удобной и теплой функциональной одежды, такой как военная одежда, медицинская гигиеническая одежда и одежда для ликвидации последствий. Повседневная одежда для неприятного запаха тела, специальная одежда для защиты от биологического и химического оружия, медицинская защитная одежда, высокоэффективные противодымные маски и т. д. Иглопробивной войлок из полиимидного волокна P84 простегивается на легкой ткани P84 и используется в качестве изоляции на внутренней стороне куртки пожарного. Мягкие на ощупь свойства P84, а также его термостойкость и негорючесть являются причинами его использования в защитной одежде.
Полиимидное волокно P84 в основном используется в смесях тканей с главной целью обеспечения оптимальной защиты и комфорта при ношении. Основными партнерами по смешиванию являются огнестойкая вискоза и параарамид. Вес ткани от 175 г/м2, различные соотношения смешивания и различные структуры могут быть идеально адаптированы к каждому конкретному применению. Эти ткани используются в качестве внешних оболочек для костюмов и курток для пожарных, военных и промышленности. Испытания подтвердили отсутствие догорания, минимальное дымление и отсутствие образования или выделения токсичных веществ.
Полиимидное волокно используется в средствах индивидуальной защиты (СИЗ), включая пожарные костюмы, заднюю часть и перчатки. Волокно полиимида P84 обеспечивает тепловую защиту при меньшем весе. Уникальная форма полиимида P84 позволяет вашей индивидуальной защитной одежде или средствам индивидуальной защиты (СИЗ) обеспечивать превосходный барьер против этих вредных частиц, одновременно максимизируя поток воздуха, обеспечивая полную защиту. Текстильные изделия с использованием волокон полиимида P84 обладают удивительной способностью позволять коже дышать, одновременно выдерживая высокие температуры и окружающую среду. Оно позволяет воздуху свободно циркулировать, поддерживая естественную систему охлаждения организма и снижая угрозу опасного теплового стресса для пожарных и других специалистов, работающих в условиях экстремальных температур.
2. Аэрокосмическая отрасль: Полиимидное волокно имеет важное применение в аэрокосмической отрасли. Его можно использовать для изготовления деталей авиационных двигателей, корпусов космических аппаратов, сопел ракет и других высокотемпературных структурных деталей. Благодаря своей превосходной стойкости к высоким температурам и высокой прочности полиимидные волокна способны выдерживать чрезвычайно высокие температуры и давления, сохраняя при этом стабильность своих механических свойств.
3. Электронное и электрическое поле: Полиимидное волокно также широко используется в электронной и электрической областях. Его можно использовать для изготовления высокотемпературных изоляционных деталей, разъемов, печатных плат и т. д. Полиимидное волокно обладает хорошей термостойкостью, химической стойкостью и электроизоляционными свойствами, а также может эффективно защищать электронные компоненты от повреждения высокими температурами и химическими веществами.
4. Автомобильная промышленность: Полиимидное волокно также имеет важные применения в автомобильной промышленности. Его можно использовать для изготовления автомобильных деталей, таких как крышки двигателя, выхлопные трубы и тормозные системы. Полиимидное волокно обладает превосходной устойчивостью к высоким температурам и износостойкостью, что может улучшить срок службы и надежность автомобильных деталей.Производство полупроводников и ЖК-панелей
5. Энергетическое поле: Полиимидные волокна также широко используются в сфере энергетики. Их можно использовать для изготовления электролитных мембран для высокотемпературных топливных элементов, прозрачных проводящих пленок для солнечных элементов и газодиффузионных слоев для топливных элементов. Полиимидные волокна обладают хорошей устойчивостью к высоким температурам и коррозионной стойкостью, что может повысить эффективность и стабильность работы энергетического оборудования.
6. Медицинская сфера: Полиимидное волокно также имеет некоторые применения в медицинской сфере. Его можно использовать для изготовления искусственных кровеносных сосудов, сердечных клапанов и хирургических инструментов. Полиимидное волокно обладает превосходной биосовместимостью и химической стойкостью, что может уменьшить раздражение и повреждение пациентов и повысить безопасность и успешность хирургических операций. Помимо вышеуказанных основных областей применения, полиимидное волокно также может использоваться для производства материалов в других специальных областях, таких как высокотемпературные датчики, огнестойкая одежда и защитная одежда. В целом, полиимидное волокно, как высокопроизводительный полимерный материал, имеет широкие перспективы применения и ценность применения.
7. Полиимид нетоксичен. может использоваться для изготовления столовых приборов и медицинских принадлежностей, выдерживает тысячи стерилизаций
8. Фильтрующие материалы для высокоэффективной очистки горячих газов на цементных заводах, высокотемпературной фильтрации на мусоросжигательных заводах, высокотемпературной фильтрации на тепловых электростанциях, высокотемпературной фильтрации в угольных котлах, сжигании древесины и шлама, на сталелитейных заводах и сжигании куриного помета,
9. Полиимидная нить используется для упаковки и применяется в промышленных герметизирующих областях, устойчива к высоким температурам и химической коррозии.
10. Используется в материалах для высокотемпературных пылевых фильтров, электроизоляционных материалах, различных типах высокотемпературной огнестойкой защитной одежды, парашютах, сотовых конструкциях и термосвариваемых материалах, армировании композитных материалов и противорадиационных материалах.
11. Используется в аэрокосмической промышленности, гибких печатных платах, автомобилестроении, нагревателях, этикетках со штрих-кодом, самоклеящихся лентах, электроизоляции, безопасности, шаблонах печатных плат, компонентах динамиков, высокоплотных электронных соединениях, высокотемпературных механических уплотнениях, фотоэлектрических модулях.
