A poliimida (PI) é um polímero de engenharia de alta temperatura originalmente desenvolvido pela DuPont. O PI apresenta uma excelente combinação de estabilidade térmica (>500 °C), tenacidade mecânica e resistência química. Possui excelentes propriedades dielétricas e um coeficiente de expansão térmica inerentemente baixo. É formado a partir de diaminas e dianidridos.
Poliimida (Poliimida, abreviado como PI ou P84) refere-se a um tipo de polímero que contém um anel imida (-CO-NR-CO) na cadeia principal. É um dos materiais poliméricos orgânicos com as melhores propriedades abrangentes, apresentando ampla aplicação de temperatura, resistência à corrosão química, alta resistência, etc., e sua resistência a altas temperaturas pode atingir mais de 400 °C. A faixa de temperatura de uso a longo prazo é de -200 a 300 °C, algumas peças não apresentam ponto de fusão evidente e apresentam alto desempenho de isolamento. A constante dielétrica é de 4,0 a 103 Hz e a perda dielétrica é de apenas 0,004 a 0,007. Pertence à classe de isolamento F a H.
Os métodos de fiação de fibras de poliamida são divididos em fiação úmida e fiação seca. Dependendo se a pasta de fiação é de poliamida ou ácido poliâmico, há fiação de uma etapa e fiação de duas etapas. A primeira etapa é fiar uma solução concentrada de ácido poliâmico por meio de fiação úmida ou seca para obter fibras de ácido poliâmico. A segunda etapa é a fiação da primeira etapa. A fibra de poliamida é obtida por ciclização química ou ciclização térmica da fibra de ácido poliâmico, por isso é chamada de método de duas etapas. A fiação de duas etapas da fibra de poliamida é um método comumente usado desde o desenvolvimento da fibra de poliamida. O processo de estiramento da fibra pode ser realizado na primeira etapa ou pode ser imidizado na segunda etapa. De acordo com a estrutura química da unidade de repetição.
A poliimida pode ser dividida em três tipos: alifática, semiaromática e aromática. De acordo com a força de interação entre cadeias, ela pode ser dividida em reticulada e não reticulada. Devido às suas excelentes características de desempenho e síntese, as enormes perspectivas de aplicação da poliimida foram plenamente reconhecidas, seja como material estrutural ou funcional, sendo conhecida como uma "solucionadora de problemas" e acredita-se que "sem a poliimida, não haveria tecnologia microeletrônica hoje". Devido às suas propriedades físicas estáveis, altíssima resistência ao calor, fortes propriedades mecânicas, excelentes propriedades dielétricas e resistência química entre 196 °C e 300 °C, o PI é amplamente utilizado nas indústrias aeroespacial, automotiva e de bens de consumo.
Propriedades da fibra de poliimida
Propriedades da poliimida (PI, P84) Índice de oxigênio limitante 38, boa resistência à radiação, resistência 3,8cN/dtex, alongamento 32%, módulo 35cN/dtex, densidade 1,41g/cm, encolhimento em água fervente e 250°C são inferiores a 0,5% e 1% respectivamente.
A poliimida de alta resistência e alto módulo tem alta resistência à temperatura, baixa temperatura, radiação, retardância à chama e não toxicidade, além de excelentes propriedades mecânicas, estabilidade dimensional, estabilidade química e biocompatibilidade. Não goteja, é autoextinguível quando removida do fogo e tem excelente isolamento térmico. A fibra de poliimida tem boa capacidade de fiação. A poliimida combina retenção de calor, antibacteriana, infravermelho distante e outras funções. A poliimida tem excelente estabilidade térmica e sua temperatura de decomposição é geralmente em torno de 500 °C.
A poliimida pode suportar temperaturas extremamente baixas, como não ser quebradiça em hélio líquido a -269 °C, e tem resistência ao calor extremamente alta acima de 450 °C. As variedades de poliimida são insolúveis em solventes orgânicos e estáveis a ácidos diluídos. A poliimida tem boas propriedades dielétricas, com uma constante dielétrica de cerca de 3,4. A poliimida é um polímero autoextinguível com baixa taxa de geração de fumaça. Devido ao baixo coeficiente de expansão térmica, a expansão térmica é pequena e a estabilidade dimensional é alta.
Aplicação de fibra de poliimida
Aplicações da poliimida (PI, P84) A fibra de poliimida é um material polimérico de alto desempenho com excelente resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão química e alta resistência mecânica. Sua gama de aplicações é muito ampla. A seguir, alguns usos comuns da fibra de poliimida:
1. Setor têxtil e de vestuário: A fibra de poliimida possui boa fiabilidade e pode ser utilizada na fabricação de tecidos para diversas ocasiões especiais. Devido à sua resistência a altas e baixas temperaturas, retardante de chamas, sem gotejamento, autoextinguível quando removida do fogo e excelente isolamento térmico, as roupas de proteção com isolamento térmico de fibra de poliimida são confortáveis de usar, possuem boa adaptabilidade à pele e são permanentemente retardantes de chamas. Além disso, são dimensionalmente estáveis, seguras e possuem longa vida útil. Comparadas a outras fibras, também são um excelente material de isolamento térmico devido à sua baixa condutividade térmica. Em termos de roupas de proteção trabalhista, o setor metalúrgico do nosso país necessita anualmente de 50.000 conjuntos de roupas de trabalho isolantes de calor, respiráveis e macias e retardantes de chamas, enquanto as indústrias hidrelétrica, nuclear, geologia e mineração, petroquímica, de petróleo e outros setores necessitam anualmente de 300.000 conjuntos de roupas de proteção e cerca de 300 toneladas de fibras especiais para roupas de proteção resistentes a altas temperaturas e retardantes de chamas.
A fibra de poliamida para vestuário é um tipo totalmente novo na indústria têxtil global. Seu excelente desempenho se originou da demanda por novos materiais na indústria aeroespacial. Ela integra funções como retenção de calor, antibacteriana e infravermelho distante nativo. É uma tradição que subverte. Um material totalmente novo para tecidos de vestuário. Pode ser usado para produzir proteção contra frio extremo, tecidos quentes e antibacterianos, produtos de saúde com infravermelho distante e outros produtos funcionais.
Tecidos não tecidos feitos de fibra de poliimida são os materiais de fibra mais ideais para a fabricação de roupas resistentes ao fogo e retardantes de chamas, como roupas de proteção para forças blindadas, trajes de corrida à prova de chamas e trajes de voo. Este tipo de tecido não tecido de nanofibra também pode ser usado para fazer roupas funcionais confortáveis e quentes, como roupas militares, roupas de higiene médica e roupas de eliminação. Roupas casuais para odores corporais desagradáveis, roupas especiais para prevenção de armas biológicas e químicas, roupas de proteção médica, máscaras de proteção contra fumaça de alta eficiência, etc. O feltro agulhado feito de fibra de poliimida P84 é acolchoado em tecido P84 leve e usado como isolamento na parte interna de uma jaqueta de bombeiro. As propriedades de toque suave do P84, bem como sua resistência ao calor e não inflamabilidade, são as razões para seu uso em roupas de proteção.
A fibra de poliimida P84 é utilizada principalmente em misturas de tecidos com o objetivo principal de proporcionar proteção e conforto ideais. Os principais componentes da mistura são a viscose FR e a para-aramida. Pesos de tecido a partir de 175 g/m², diferentes proporções de mistura e diferentes estruturas podem ser perfeitamente adaptados a cada aplicação específica. Esses tecidos são utilizados como revestimentos externos para trajes e jaquetas para bombeiros, militares e indústria. Testes confirmaram ausência de pós-combustão, fumaça mínima e ausência de formação ou emissão de substâncias tóxicas.
A fibra de poliimida é utilizada em equipamentos de proteção individual (EPI), incluindo trajes de combate a incêndio, capas traseiras e luvas. A fibra de poliimida P84 proporciona proteção térmica com menor peso. O formato exclusivo da poliimida P84 permite que suas roupas ou equipamentos de proteção individual (EPI) forneçam uma excelente barreira contra essas partículas nocivas, maximizando o fluxo de ar e garantindo proteção total. Os tecidos que utilizam fibras de poliimida P84 têm a incrível capacidade de permitir que a pele respire, ao mesmo tempo em que resistem a altas temperaturas e ao ambiente circundante. Ela permite que o ar flua livremente, auxiliando o sistema de resfriamento natural do corpo e reduzindo o risco de estresse térmico perigoso para bombeiros e outros profissionais que trabalham em ambientes com temperaturas extremas.
2. Área aeroespacial: A fibra de poliimida tem aplicações importantes na indústria aeroespacial. Ela pode ser usada na fabricação de peças de motores de aeronaves, carcaças de naves espaciais, bocais de foguetes e outras peças estruturais resistentes a altas temperaturas. Devido à sua excelente resistência a altas temperaturas e alta resistência mecânica, as fibras de poliimida são capazes de suportar temperaturas e pressões extremamente altas, mantendo a estabilidade de suas propriedades mecânicas.
3. Campo eletrônico e elétrico: A fibra de poliimida também é amplamente utilizada na área eletrônica e elétrica. Pode ser usada na fabricação de peças isolantes de alta temperatura, conectores, placas de circuito, etc. A fibra de poliimida possui boa resistência ao calor, resistência química e propriedades de isolamento elétrico, podendo proteger eficazmente componentes eletrônicos contra danos causados por altas temperaturas e substâncias químicas.
4. Indústria automobilística: A fibra de poliimida também possui aplicações importantes na indústria automobilística. Pode ser usada na fabricação de peças automotivas, como tampas de motor, tubos de escapamento e sistemas de freio. A fibra de poliimida possui excelente resistência a altas temperaturas e ao desgaste, o que pode aumentar a vida útil e a confiabilidade das peças automotivas. Fabricação de semicondutores e painéis LCD
5. Campo de energia: As fibras de poliimida também são amplamente utilizadas na área de energia. Podem ser utilizadas na fabricação de membranas eletrolíticas para células a combustível de alta temperatura, filmes condutores transparentes para células solares e camadas de difusão de gás para células a combustível. A fibra de poliimida apresenta boa resistência a altas temperaturas e à corrosão, o que pode melhorar a eficiência e a estabilidade de equipamentos de energia.
6. Área médica: A fibra de poliimida também possui algumas aplicações na área médica. Pode ser usada na fabricação de vasos sanguíneos artificiais, válvulas cardíacas e instrumentos cirúrgicos. Possui excelente biocompatibilidade e resistência química, o que pode reduzir a irritação e os danos aos pacientes e aumentar a segurança e a taxa de sucesso da cirurgia. Além das principais áreas de aplicação mencionadas, a fibra de poliimida também pode ser usada na fabricação de materiais em outras áreas específicas, como sensores de alta temperatura, roupas à prova de fogo e roupas de proteção. Em geral, a fibra de poliimida, como um material polimérico de alto desempenho, apresenta amplas perspectivas de aplicação e valor de aplicação.
7. A poliimida não é tóxica pode ser usado para fazer louças e utensílios médicos e pode suportar milhares de esterilizações
8. Meios filtrantes para limpeza de gases quentes de alta eficiência em fábricas de cimento, filtragem de alta temperatura em usinas de energia de resíduos, filtragem de alta temperatura em usinas termelétricas, filtragem de alta temperatura em caldeiras a carvão, incineração de madeira e lodo, siderúrgicas e incineração de esterco de galinha,
9. O filamento de poliimida é usado para embalagens e em campos de vedação industrial, sendo resistente a altas temperaturas e corrosão química.
10. Usado em materiais de filtro de poeira de alta temperatura, materiais de isolamento elétrico, vários tipos de roupas de proteção retardantes de chamas resistentes a altas temperaturas, paraquedas, estruturas de favo de mel e materiais de vedação térmica, reforços de materiais compostos e materiais antirradiação.
11. Usado em aeroespacial, circuitos impressos flexíveis, automotivo, aquecedores, etiquetas de código de barras, fitas sensíveis à pressão, isolamento elétrico, segurança, modelos de PCB, componentes de alto-falantes, interconexões eletrônicas de alta densidade, selos mecânicos de alta temperatura, módulos fotovoltaicos.
