الخصائص الأساسية والتعديلات وتطبيقات البولي إيميد (PI)

البولي إيميد (PI) هو بوليمر حلقي غير متجانس عطري، يحتوي على مجموعات فثاليميد متكررة في السلسلة الرئيسية للجزيء. وهو من أفضل أنواع البلاستيك الهندسي مقاومة للحرارة حاليًا. الأنواع الرئيسية للبولي إيميد هي: بولي إيميد بنزيني، وبولي إيميد إيثر أنهيدريد، وبولي إيميد-إيميد، وبولي إيميد ماليك أنهيدريد.

يتميز راتنج البولي إيميد بمقاومة عالية للحرارة، حيث يتحمل درجات حرارة تصل إلى 490 درجة مئوية لفترة قصيرة و290 درجة مئوية لفترة طويلة، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في صناعة الطيران والفضاء. كما يتميز بمقاومة ممتازة للتآكل والاحتكاك، وخواص كهربائية ممتازة، وخمول كيميائي، ومقاومة للإشعاع، وثبات في درجات الحرارة المنخفضة، ومقاومة للهب.

بولي إيميد البنزين هو أحد نماذج بولي إيميد التكثيف المتعدد. نظرًا لعدم ذوبانه وذوبانه، يصعب معالجته. عادةً، لا يمكن ضغطه إلا في المنتجات البلاستيكية من مسحوق الصب باستخدام تقنية ميتالورجيا المساحيق، أو تحويله إلى أغشية رقيقة بالغمس أو الصب. بالإضافة إلى ذلك، بعد تشريب قماش الزجاج بمحلول حمض البولياميك، يمكن تحويله إلى صفائح بالضغط الساخن.

بولي إيميد أحادي الإيثر أنهيدريد هو نوع من البولي إيميدات القابلة للانصهار. بالمقارنة مع البنزين، يتميز بأداء قولبة ومعالجته بشكل كبير. لا يقتصر الأمر على القولبة فحسب، بل يمكن أيضًا قولبته بالحقن والبثق وطرق أخرى. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحويله إلى غشاء عن طريق التشريب والصب.

تشمل طرق تعديل البولي إيميد التعزيز، والحشو، ومزج السبائك. يمكن إضافة ألياف زجاجية، وألياف بورون، وألياف كربون، وشعيرات معدنية للتعزيز لتقليل معامل التمدد الخطي للبولي إيميد، وتحسين متانته، وخفض تكاليفه، واستخدامه في تصنيع أجزاء هيكلية عالية القوة. يمكن استخدام الحشوات غير العضوية، مثل الجرافيت، أو ثاني كبريتيد الموليبدينوم، أو بولي تترافلوروإيثيلين، كمواد حشو لتحسين قدرته على التشحيم الذاتي وخفض تكاليفه. كما يمكن استخدامه في تصنيع حلقات المكابس، وأختام الصمامات، وأختام المحامل، وأجزاء أخرى. يمكن مزج البولي إيميد وتعديله مع راتنجات الإيبوكسي، والبولي يوريثان، والبولي تترافلوروإيثيلين، والبولي إيثر إيثيركيتون لتكوين سبيكة ممزوجة.

يمكن استخدام بوليميد أنهيدريد الأثير في تصنيع شفرات الضاغط، وحلقات المكبس، وحشيات الختم، والمحامل، ومقاعد الصمامات، والمحامل، وحاملات المحامل، والبطانات، والتروس، ووسادات الفرامل وأجزاء أخرى.

يتم استخدام البولي إيميد بالحرارة بشكل أساسي في مجال الإلكترونيات والكهرباء لتصنيع المقابس عالية الحرارة والموصلات ولوحات الدوائر المطبوعة ومحركات الأقراص الصلبة للكمبيوتر وحاملات شرائح الدوائر المتكاملة والمكونات الأخرى.

في صناعة الكهرباء والإلكترونيات، تُستخدم قطع مصنوعة من مواد البولي إيثر إيميد (PEI) على نطاق واسع، بما في ذلك الموصلات عالية القوة وثابتة الأبعاد، وأغطية المرحلات العادية والمصغرة، ولوحات الدوائر، والملفات، والعاكسات، ومكونات الألياف الضوئية عالية الدقة. ومن الجدير بالذكر أن استخدامها كبديل للمعادن في صناعة موصلات الألياف الضوئية يُحسّن هيكل المكونات، ويُبسط خطوات التصنيع والتجميع، ويحافظ على دقة الأبعاد، مما يضمن انخفاض تكلفة المنتج النهائي بنحو 40%.

تُستخدم صفائح البولي إيثر فثاليميد المقاومة للصدمات Ulteml613 في تصنيع أجزاء مختلفة من الطائرات، مثل فتحات التهوية، وأجزاء مقدمة الطائرة، ومساند المقاعد، وألواح الجدران الداخلية، وأغطية الأبواب، وأغراض الركاب المتنوعة. وقد استُخدمت مواد مركبة من البولي إيثر فثاليميد وألياف الكربون في تصنيع أجزاء مختلفة من أحدث طائرات الهليكوبتر. وبفضل خواصه الميكانيكية الممتازة، ومقاومته للحرارة والكيميائية، يُستخدم البولي إيثر فثاليميد في مجال السيارات، مثل تصنيع موصلات درجات الحرارة العالية، والمصابيح الأمامية عالية الطاقة، ومصابيح المؤشرات، وأجهزة استشعار درجة الحرارة الخارجية للسيارة (مستشعرات درجة حرارة مكيف الهواء)، وأجهزة استشعار درجة حرارة خليط الهواء والوقود (مستشعرات درجة حرارة الاحتراق الفعالة). بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام البولي إيثر فثاليميد أيضًا كمراوح لمضخات التفريغ المقاومة لتآكل زيت التشحيم الناتج عن درجات الحرارة العالية، وفي وصلات الزجاج الأرضي (المقابس) لوحدات التقطير التي تعمل عند درجة حرارة 180 درجة مئوية، وفي عاكسات مصابيح الضباب غير المضيئة. يتميز PEI بمقاومة ممتازة للتحلل المائي، ما يجعله مناسبًا للاستخدام في صناعة المقابض، والصواني، والمشابك، والأطراف الصناعية، وعاكسات المصابيح الطبية، وأجهزة طب الأسنان للأدوات الجراحية الطبية. كما يتميز بخصائص ميكانيكية ممتازة في درجات الحرارة العالية ومقاومة ممتازة للتآكل، ما يجعله مناسبًا لتصنيع أجزاء صمامات تحويل أنابيب المياه.