Le polyimide (PI) est un polymère hétérocyclique aromatique avec des groupes phtalimide répétés dans la chaîne principale de la molécule et est l'un des plastiques techniques les plus résistants à la chaleur actuellement disponibles.
Propriétés du polyimide
Le polyimide (PI) est un polymère hétérocyclique aromatique dont la chaîne principale comporte des groupes phtalimides répétés. Il s'agit de l'un des plastiques techniques les plus résistants à la chaleur à l'heure actuelle. Les principales variétés de polyimide sont le polyimide de type benzène, le polyimide de type anhydride éther, le polyamide-imide et le polyimide de type anhydride maléique.
La résine polyimide présente une résistance élevée à la chaleur, supportant des températures de 490 °C sur une courte durée et de 290 °C sur une longue durée, ce qui la rend idéale pour une utilisation dans l'industrie aérospatiale. Elle présente également une bonne résistance à l'usure et au frottement, de bonnes propriétés électriques, une inertie chimique, une résistance aux radiations, une stabilité à basse température et des propriétés ignifuges.
Le polyimide de type benzène est un représentant du polyimide de polycondensation. En raison de son insolubilité et de son infusibilité, il est difficile à mettre en œuvre. Généralement, il ne peut être pressé que par métallurgie des poudres pour obtenir des produits plastiques à partir de poudre de moulage, ou transformé en films minces par trempage ou coulée. De plus, après imprégnation de tissu de verre dans une solution d'acide polyamique, il peut être transformé en feuille par pressage à chaud.
Le polyimide de type anhydride monoéther est un polyimide fusible. Comparé au polyimide de type benzène, ses performances de moulage et de mise en œuvre sont nettement supérieures. Il peut être moulé, mais aussi moulé par injection, extrusion et autres procédés. Il peut également être transformé en film par imprégnation et coulage.
Modification et application du polyimide
Les méthodes de modification du polyimide comprennent le renforcement, le remplissage et le mélange d'alliages. Des fibres de verre, de bore, de carbone et des whiskers métalliques peuvent être ajoutés pour le renforcement afin de réduire le coefficient de dilatation linéaire du polyimide, d'améliorer sa résistance, de réduire les coûts et de permettre la fabrication de pièces structurelles à haute résistance. Des charges inorganiques, du graphite, du bisulfure de molybdène ou du polytétrafluoroéthylène peuvent être utilisés comme charges pour améliorer son effet autolubrifiant et réduire les coûts. Il peut être utilisé pour la fabrication de segments de piston, de joints de soupape, de joints de palier et d'autres pièces. Le polyimide peut être mélangé et modifié avec de la résine époxy, du polyuréthane, du polytétrafluoroéthylène et du polyétheréthercétone pour former un alliage mixte.
Le polyimide d'anhydride éther peut être utilisé pour fabriquer des aubes de compresseur, des segments de piston, des joints d'étanchéité, des roulements, des sièges de soupape, des roulements, des supports de roulement, des bagues, des engrenages, des plaquettes de frein et d'autres pièces.
Le polyimide thermoplastique est principalement utilisé dans le domaine de l'électronique et de l'électricité pour fabriquer des prises haute température, des connecteurs, des cartes de circuits imprimés, des disques durs d'ordinateur, des supports de puces de circuits intégrés et d'autres composants.
Dans l'industrie électrique et électronique, les pièces en polyétherimide (PEI) sont largement utilisées, notamment pour les connecteurs haute résistance et dimensionnellement stables, les boîtiers de relais ordinaires et miniatures, les circuits imprimés, les bobines, les réflecteurs et les composants de fibre optique de haute précision. Il est particulièrement intéressant de noter que son utilisation en remplacement du métal pour la fabrication de connecteurs de fibre optique permet d'optimiser la structure des composants, de simplifier les étapes de fabrication et d'assemblage, et de maintenir des dimensions plus précises, réduisant ainsi le coût du produit final d'environ 40 %.
La feuille de polyétherphtalimide Ulteml613 résistante aux chocs est utilisée dans la fabrication de diverses pièces d'avion, telles que les hublots, les nez, les dossiers de siège, les panneaux de parois intérieures, les revêtements de portes et divers équipements destinés aux passagers. Des matériaux composites à base de PEI et de fibre de carbone ont été utilisés dans la structure de plusieurs pièces des hélicoptères les plus récents. Fort de ses excellentes propriétés mécaniques, de sa résistance à la chaleur et aux produits chimiques, le PEI est utilisé dans le secteur automobile, notamment pour la fabrication de connecteurs haute température, de phares et de clignotants haute puissance, de capteurs de température extérieure (capteurs de température de climatisation) et de capteurs de température du mélange air-carburant (capteurs de température de combustion effective). Le PEI peut également être utilisé comme turbine de pompe à vide résistante à l'érosion par l'huile de lubrification à haute température, comme joint rodé (embase) de distillateur fonctionnant à 180 °C et comme réflecteur pour feux antibrouillard non lumineux. Le PEI présente une excellente résistance à l'hydrolyse, ce qui le rend utilisable pour la fabrication de poignées, plateaux, pinces, prothèses, réflecteurs de lampes médicales et appareils dentaires pour instruments médico-chirurgicaux. Ses excellentes propriétés mécaniques à haute température et sa résistance à l'usure lui permettent de servir à la fabrication de pièces de vannes pour vannes de dérivation de conduites d'eau.
