Poliimid (PI) je klasa polimernih jedinjenja koja sadrže imidni prsten (-CO-N-CO-) u svom glavnom lancu. Posjeduje izvrsna svojstva kao što su otpornost na visoke temperature, otpornost na zračenje, otpornost na hemijsku koroziju, visoku čvrstoću i visok modul, i široko se koristi u avio-industriji, elektronici, automobilskoj i mašinskoj industriji. Proces proizvodnje poliimida uglavnom uključuje pripremu sirovina, reakciju polimerizacije, reakciju imidizacije, naknadnu - obradu i oblikovanje.
U fazi pripreme sirovina, glavne sirovine uključuju dianhidride (kao što je piromelitski dianhidrid PMDA) i diamine (kao što je diaminodifenil eter ODA), kao i rastvarače (kao što su N,N-dimetilacetamid DMAc, N{1}}N{1}}NmetilMPpiroli itd.). Sirovine moraju proći strogu inspekciju kvaliteta kako bi se osiguralo da njihova čistoća i sadržaj nečistoća ispunjavaju zahtjeve proizvodnje. Izbor rastvarača ima značajan uticaj na brzinu polimerizacije i performanse poliimida; stoga se mora odabrati na osnovu specifičnih zahtjeva proizvoda.
Reakcija polimerizacije je ključni korak u proizvodnji poliimida i obično se izvodi pomoću metode u dva-koraka. Prvi korak je prepolimerizacija, gdje se dianhidrid i diamin miješaju u rastvaraču u određenom omjeru i podvrgavaju reakciji polikondenzacije na niskoj temperaturi da bi se dobio otopina poliaminske kiseline (PAA). Ovaj korak zahtijeva strogu kontrolu temperature reakcije, vremena i omjera sirovog materijala kako bi se osiguralo da molekularna težina i distribucija poliaminske kiseline zadovoljavaju zahtjeve. Drugi korak je polimerizacija, gdje predpolimerizirana otopina poliaminske kiseline dalje reagira na višoj temperaturi kako bi se omogućilo daljnji rast molekularnih lanaca, formirajući poliaminsku kiselinu visoke{4}}molekularne-kiseline.
Imidizacija je ključni korak u pretvaranju poliaminske kiseline u poliimid. Imidizacija se može izvesti ili termičkom imidizacijom ili hemijskom imidizacijom. Termička imidizacija uključuje premazivanje otopine poliaminske kiseline na podlogu i pečenje na visokoj temperaturi kako bi se poliaminska kiselina dehidrirala i ciklizirala, formirajući poliimidni film. Hemijska imidizacija uključuje dodavanje sredstva za dehidrataciju (kao što je anhidrid octene kiseline) i katalizatora (kao što je piridin) u otopinu poliaminske kiseline i reakciju na nižoj temperaturi kako bi se dobio poliimid. Hemijska imidizacija ima bržu brzinu reakcije, ali performanse proizvoda mogu biti malo inferiornije u odnosu na termički imidizirane proizvode.
Koraci naknadne obrade uključuju pranje, sušenje i usitnjavanje, s ciljem uklanjanja rastvarača, neizreagiranih sirovina i nečistoća iz poliimida, poboljšavajući čistoću i performanse proizvoda. Pranje se obično vrši vodom ili organskim rastvaračima kako bi se uklonili zaostali rastvarači i nečistoće. Sušenje koristi metode kao što su sušenje vrućim zrakom ili sušenje u vakuumu kako bi se uklonila vlaga i isparljive tvari iz poliimida, osiguravajući stabilnost proizvoda. Pulverizacija razgrađuje osušene poliimidne blokove u prah, olakšavajući naknadne procese oblikovanja.
Procesi oblikovanja uključuju oblikovanje poliimidnog praha ili filma u proizvode željenog oblika i veličine. Metode oblikovanja uključuju injekcijsko prešanje, ekstruziju, kompresijsko oblikovanje i istezanje. Injekciono prešanje je pogodno za proizvodnju poliimidnih proizvoda složenih oblika i visokih zahtjeva za preciznošću dimenzija, kao što su zupčanici i ležajevi. Ekstrudiranje je pogodno za proizvodnju poliimidnih profila kontinuirane dužine, kao što su cijevi i šipke. Kompresijsko oblikovanje je pogodno za proizvodnju poliimida velikih-veličina, debelih-proizvoda, kao što su listovi i strukturne komponente. Rastezljivo oblikovanje se uglavnom koristi za proizvodnju poliimidnih filmova, poboljšavajući orijentaciju filma i mehanička svojstva kroz istezanje.
Prilikom proizvodnje poliimida pažnja se mora posvetiti sigurnosti i zaštiti okoliša. Reakcije polimerizacije i imidizacije mogu stvoriti štetne plinove i otpadne tekućine, što zahtijeva efikasnu ventilaciju i mjere tretmana otpadnih plinova kako bi se osiguralo sigurno proizvodno okruženje. Istovremeno, otpadne tekućine i ostaci moraju se pravilno tretirati kako bi se spriječilo zagađenje okoliša.
