Poliimide

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 8 iunie 2021; verificarea necesită 1 editare .

Poliimidele (uneori prescurtate ca PI) sunt o clasă de polimeri care conțin cicluri de imidă în lanțul principal [1] , de obicei fuzionate cu cicluri aromatice sau de altă natură. Poliimidele aromatice rezistente la căldură, derivați ai acizilor tetracarboxilici cu inele imide cu cinci membri în lanțul principal, au găsit cea mai mare aplicație.

Clasificare

În funcție de compoziția lanțului lor principal, poliimidele pot fi:

Aromatic: R' și R" sunt cei doi atomi de carbon ai inelului aromatic. Acestea sunt poliimidele cel mai frecvent utilizate datorită stabilității lor termice .

În funcție de tipul de interacțiune dintre principalele lanțuri:

Sinteză

Poliimidele se obțin de obicei prin policondensarea dianhidridelor acidului tetracarboxilic - piromelitic ( benzen -1,2,4,5-tetracarboxilic), 3,3',4,4'-tetracarboxidifenil etc.) cu diamine , în cazul sintezei. din poliimide termorezistente, se folosesc de obicei diamine aromatice (4,4’-diaminodifenil oxid, m- fenilendiamină etc.). În cazul poliamidelor fuzibile, policondensarea poate fi realizată în topitură într-o singură etapă, totuși, în cazul poliimidelor rezistente la căldură și insolubile, se utilizează un proces în două etape. Prima etapă de policondensare se realizează în soluție, în timp ce interacțiunea unei dianhidride (de exemplu, dianhidrida A acidului piromelitic ) cu diamina sintetizează acidul poliamic B , amide alifatice ( dimetilformamidă , N,N'-dimetilacetamidă, N-metilpirolidonă) sau dimetilsulfoxidul sunt de obicei utilizați ca solvenți . Acidul poliamic obținut în prima etapă este ciclizat în continuare la poliimidă C :

Ciclizarea unui acid amido la poliimidă (imidizarea) poate fi efectuată atât termic, cât și chimic.

În timpul imidizării termice, filmele, fibrele sau pulberea formată din acid poliamic sunt încălzite în vid sau într-o atmosferă inertă la 300–350 °C, în timp ce apa este despărțită și ciclul imidului este închis; gradul de polimerizare scade de obicei în acest proces.

În timpul imidizării chimice, o soluție de acid poliamic este tratată cu un amestec de anhidridă de acid carboxilic (cel mai adesea anhidridă acetică) și o amină terțiară (trietilamină, piridină etc.), procesul se desfășoară la temperaturi relativ scăzute (20-100 ° C). ) şi cu păstrarea gradului de polimerizare a acidului poliamic original .

Poliimidele sunt, de asemenea, sintetizate prin interacțiunea anhidridelor acidului tetracarboxilic cu diizocianații, reacția are loc cu eliberarea de dioxid de carbon :

Proprietăți

Poliimidele termorigide sunt cunoscute pentru stabilitate termică, rezistență chimică bună, proprietăți mecanice excelente, culoare portocalie/galben. Poliimidele sunt armate cu carbon sau fibră de sticlă pentru a obține materiale compozite. Poliimidele termorigide prezintă o rezistență ridicată la tracțiune. Aceste proprietăți sunt menținute până la o temperatură de 232 °C. Majoritatea poliimidelor nu sunt afectate de solvenții și uleiurile utilizate în mod obișnuit  - inclusiv hidrocarburi , esteri , eteri , alcooli și freoni . De asemenea, sunt rezistente la acizi slabi, dar nu sunt recomandate pentru utilizare în medii care conțin alcalii și acizi anorganici , precum și apă fierbinte și abur .

Aplicație

Note

  1. ↑ Maréchal, E.; ES Wilks. Nomenclatură generică bazată pe sursă pentru polimeri (Recomandările IUPAC 2001) (engleză)  // Chimie pură și aplicată  : jurnal. - 2001. - Vol. 73 , nr. 9 . - P. 1511-1519 . — ISSN 1365-3075 0033-4545, 1365-3075 . doi : 10.1351 / pac200173091511 .  
  2. ↑ Y. Tamenori, J. Synchrotron Rad. (2010), 17, 243-249

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii