Каковы свойства полиимида

1. Согласно термогравиметрическому анализу полностью ароматического полиимида, его начальная температура разложения обычно составляет около 500 градусов. Полиимид, синтезированный из пиромеллитового диангидрида и п-фенилендиамина, имеет температуру термического разложения 600°С, что на сегодняшний день является одним из наиболее термостабильных полимеров.

2. Полиимид выдерживает чрезвычайно низкие температуры, например, жидкий гелий при -269 градусах не будет хрупким.

3. Полиимид обладает отличными механическими свойствами. Прочность на растяжение ненаполненных пластиков превышает 100 МПа, пленки (каптона) из гомофениленполимида - выше 170 МПа, а термопластичного полиимида (TPI) - выше 170 МПа. Ударная вязкость достигает 261 кДж/м2. Полиимид бифенильного типа (Upilex S) достигает 400 МПа. Модуль упругости инженерного пластика обычно составляет 3-4 ГПа, а волокно может достигать 200 ГПа. Согласно теоретическим расчетам, волокно, синтезированное пиромеллитовым диангидридом и п-фенилендиамином, может достигать 500 ГПа, уступая только углеродному волокну.

4. Некоторые разновидности полиимидов нерастворимы в органических растворителях, устойчивы к разбавленной кислоте, а общие разновидности не устойчивы к гидролизу. Эти, казалось бы, невыгодные характеристики отличают полиимид от других высокоэффективных полимеров. Отличительной чертой является то, что диангидрид и диамин сырья могут быть восстановлены путем щелочного гидролиза. Например, для пленки Kapton коэффициент извлечения может достигать 80 процентов -90 процентов. Изменяя структуру, можно также получить достаточно устойчивые к гидролизу сорта, например, выдерживающие 120 градусов С, 500 часов кипячения.

5. Полиимид имеет широкий спектр растворимости. В зависимости от строения одни разновидности почти нерастворимы во всех органических растворителях, а другие растворимы в обычных растворителях, таких как тетрагидрофуран, ацетон, хлороформ и даже толуол и метанол.

6. Коэффициент теплового расширения полиимида составляет 2×10-5-3×10-5/градус, термопластичного полиимида 3×10-5/градус, бифенильного типа может достигать 10-6/градус, отдельные разновидности До 10-7/град.

7. Полиимид обладает высокой радиационной стойкостью, а его пленка сохраняет прочность на уровне 90% после облучения быстрыми электронами 5×109 рад.

8. Полиимид обладает хорошими диэлектрическими свойствами, диэлектрическая проницаемость составляет около 3,4, диэлектрическая проницаемость может быть снижена до около 2,5 введением фтора или диспергированием воздуха нанометрового размера в полиимид. Диэлектрические потери равны 10-3, диэлектрическая прочность 100-300 кВ/мм, объемное сопротивление равно 1017 Ом·см. Эти свойства остаются высокими в широком диапазоне температур и частот.

9. Полиимид – самозатухающий полимер с низким уровнем дымообразования.

10. Полиимид очень мало выделяет газ в чрезвычайно высоком вакууме.

11. Полиимид не токсичен, может использоваться для изготовления посуды и медицинской посуды, выдерживает тысячи дезинфекций. Некоторые полиимиды также обладают хорошей биосовместимостью, например, они негемолитичны в тесте на совместимость с кровью и нетоксичны в тесте на цитотоксичность in vitro.