폴리이미드(PI)는 분자의 주쇄에 프탈이미드기가 반복된 방향족 헤테로고리 중합체이며, 현재 사용 가능한 엔지니어링 플라스틱 중 내열성이 가장 뛰어난 제품 중 하나입니다.
폴리이미드의 특성
폴리이미드(PI)는 분자 주쇄에 프탈이미드기가 반복된 방향족 헤테로고리 중합체입니다. 현재 엔지니어링 플라스틱 중 내열성이 가장 우수한 종류 중 하나입니다. 폴리이미드의 주요 종류로는 벤젠계 폴리이미드, 에테르 무수물계 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 말레산 무수물계 폴리이미드가 있습니다.
폴리이미드 수지는 내열성이 뛰어나 단시간에는 490°C, 장시간에는 290°C의 온도를 견딜 수 있어 항공우주 산업에 적합합니다. 폴리이미드 수지는 또한 내마모성과 마찰 저항성이 우수하고, 전기적 특성, 화학적 불활성, 내방사선성, 저온 안정성 및 난연성을 가지고 있습니다.
벤젠계 폴리이미드는 중축합 폴리이미드의 대표적인 예입니다. 불용성 및 불융성으로 인해 가공이 어렵습니다. 일반적으로 분말 야금법으로 분말을 성형하여 플라스틱 제품으로 압착하거나, 침지 또는 주조법을 통해 박막으로 제작할 수 있습니다. 또한, 유리섬유를 폴리아믹산 용액에 함침시킨 후 열간 압착하여 시트 형태로 제작할 수 있습니다.
모노에테르 무수물계 폴리이미드는 용융성 폴리이미드의 일종으로, 벤젠계 폴리이미드에 비해 성형 및 가공 성능이 크게 향상되었습니다. 성형뿐만 아니라 사출, 압출 등의 방법으로도 성형할 수 있으며, 함침 및 캐스팅을 통해 필름 형태로도 제작할 수 있습니다.
폴리이미드의 개질 및 응용
폴리이미드 개질 방법에는 보강, 충진, 합금 블렌딩이 있습니다. 유리 섬유, 붕소 섬유, 탄소 섬유, 금속 휘스커를 보강재로 첨가하여 폴리이미드의 선팽창 계수를 낮추고 강도를 향상시키며, 비용을 절감하고 고강도 구조 부품 제조에 사용할 수 있습니다. 무기 필러, 흑연, 이황화몰리브덴, 폴리테트라플루오로에틸렌을 필러로 사용하여 자체 윤활 효과를 높이고 비용을 절감할 수 있습니다. 피스톤 링, 밸브 씰, 베어링 씰 및 기타 부품 제조에 사용할 수 있습니다. 폴리이미드는 에폭시 수지, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에테르에테르케톤과 블렌딩 및 개질하여 블렌드 합금을 형성할 수 있습니다.
에테르 무수물 폴리이미드는 압축기 블레이드, 피스톤 링, 씰링 개스킷, 베어링, 밸브 시트, 베어링, 베어링 리테이너, 부싱, 기어, 브레이크 패드 및 기타 부품을 제조하는 데 사용할 수 있습니다.
열가소성 폴리이미드는 주로 전자 및 전기 분야에서 고온 소켓, 커넥터, 인쇄 회로 기판, 컴퓨터 하드 디스크, 집적 회로 칩 캐리어 및 기타 구성 요소를 제조하는 데 사용됩니다.
전기 및 전자 산업에서 폴리에테르이미드(PEI) 소재로 제작된 부품은 고강도 및 치수 안정성이 뛰어난 커넥터, 일반 및 소형 릴레이 하우징, 회로 기판, 코일, 반사판, 고정밀 광섬유 부품 등 널리 사용되고 있습니다. 특히 금속을 대체하여 광섬유 커넥터를 제작할 때 PEI 소재를 사용하면 부품 구조를 최적화하고, 제조 및 조립 단계를 간소화하며, 더욱 정밀한 치수를 유지할 수 있어 최종 제품의 비용을 약 40% 절감할 수 있다는 점이 주목할 만합니다.
내충격성 폴리에테르프탈이미드 시트 Ulteml613은 현창, 기수 부품, 좌석 등받이, 내벽 패널, 도어 커버링, 승객용 제품 등 항공기의 다양한 부품 제작에 사용됩니다. PEI와 탄소 섬유로 구성된 복합 소재는 최신 헬리콥터의 다양한 부품 구조에 사용되었습니다. PEI는 우수한 기계적 특성, 내열성, 내화학성을 바탕으로 자동차 분야에서 고온 커넥터, 고출력 헤드라이트 및 방향 지시등, 차량 외부 온도 제어 센서(에어컨 온도 센서), 공기 및 연료 혼합기 온도 제어 센서(유효 연소 온도 센서) 등 다양한 용도로 사용됩니다. 또한, PEI는 고온 윤활유 부식에 강한 진공 펌프 임펠러, 180°C에서 작동하는 증류기의 연삭 유리 접합부(소켓), 비점등식 김서림 방지 램프의 반사판으로도 사용될 수 있습니다. PEI는 내가수분해성이 우수하여 손잡이, 트레이, 클램프, 보철물, 의료용 램프 반사판, 의료 수술 기구용 치과 기구 등에 사용할 수 있습니다. PEI는 고온 기계적 특성과 내마모성이 우수하여 수도관 전환 밸브용 밸브 부품 제조에 사용할 수 있습니다.
