На основі плівки ПМ–1 виготовляються комбіновані поліімідофторопластові плівки з одностороннім (МПФ-351) і двохстороннім (ПМФ-352) покриттям. Основна галузь використання поліімідних плівок – електроізоляція авіаційних і електричних кабелів і проводів, газова і міжфазна ізоляція в електричних машинах, гнучкі печатні схеми і кабелі, магнітні стрічки і т.д. [25,72,84]. За стійкістю до нагрівання електроізоляційні матеріали діляться на декілька класів: А – до 378К, Е – до 393К, В – до 403К, F – до 428К, Н – 453К, С – більше 453К. На основі поліімідів створений новий клас електроізоляційних матеріалів –до 493К.

За рахунок високої міцности і термостабільности поліімідної плівки можна знизити товщину ізоляції в 2–3рази в порівнянні з ізоляцією із інших матеріалів .

Ізоляція електричних машин, із поліімідної плівки дозволяє збільшити коефіцієнт використання активних матеріалів в електродвигунах в 1,5–2 рази, а також поліпшити тепловіддачу за рахунок зменшення товщини ізоляції. Ефективне використання поліімідної ізоляції у двигунах нафтових глибинних насосів.

Поліімідні плівки виявились дуже вдалим матеріалом для виготовлення гнучких печатних плат. Це обумовлено тим, що вони стійкіші, ніж інші матеріали до технологічного циклу виготовлення цих елементів, хоч за умовами експлуатації не завжди потрібна така висока стабільність, яку забезпечують полііміди. Широке застосування знайшли металізовані поліімідні плівки[81].

3.8.2 Поліімідні пластмаси, зв’язуючі і прес-порошки

Пластмаса SP–1 являється базовою маркою ряду наповнених матеріалів, зокрема SP–2, що містить 15% (мас.) порошку графіту, і SP–21, що містить 15% (мас.) графіту у вигляді капсул. Ці марки призначені для виготовлення ущільнювачів та самозмащувальних підшипників. Для виготовлення виробів з низьким коефіцієнтом теплового розширення рекомендують матеріал SP–22, що містить 40% (мас.) графіту. У нього коефіцієнт теплового розширення майже у 2 рази нижчий (25•10–6К–1), ніж у SP–1.

Композиція SP–211, що містить 15% графіту і 10% фторопласту, має при температурі 432К коефіцієнт тертя на 60% нижчий, ніж у кращих поліімідних композицій. Для деталей з низьким коефіцієнтом термічного розширення, що працюють при високих температурах, використовують пластмасу SP–5 (наповнювач – скловолокно).

Прес-матеріали ПМ–67 і ПМ–69 застосовуються у ненаповненому вигляді і з наповнювачами (графіт, молібден дисульфід, бор нітрид, фторопласти, абразивні добавки та ін.) [37,48]. Матеріали з наповнювачем позначають ПАМ. Ненаповнені матеріали володіють високими фізико-механічними і електричними властивостями при температурах від 77 до 523–573К. ПМ–69 відрізняється від ПМ–67 більшою теплостійкістю. З цих матеріалів формуються готові вироби – шайби, пластини, диски. Матеріали ПАМ – наповнені графітом чи сумішшю графіту з бор нітридом – відрізняються від ПМ–67 і ПМ–69 підвищеною зносостійкістю і більш низьким коефіцієнтом тертя, меншою усадкою і більшою жорсткістю. В табл.3.19 наведено деякі властивости матеріалів на основі ПМ–67.

Таблиця 3.19

Властивости пластмас на основі полііміду ПМ–67 [84]

Властивість | ПМ–67 (ненаповнений) | ПАМ–15–67 (15% графіту) | ПАМ–50–67 (графіт і бор нітрид до 50%)

Густина, г/см3 | 1,4 | 1,4 | 1,6

Теплопровідність, Вт/(м•К) | 0,2 | 0,25–0,32 | 1,1

Теплоємність, Дж/(кг•К) | 800 | 850–900 | 560–870

Коефіцієнт лінійного розширення у інтервалі 298–523К, К–1 | 6,0•10–5 | 3,7•10–5–

Температура склування, К | 548 | 548 | 573

Водопоглинання при 298К, % | 0,2–0,3 | 0,26–0,33 | 0,19–0,32

Міцність при розтягу, МПа:

при 298К

473К

573К |

120–130

50–60

5–10 |

80–110

40–55

6–12 |

35–45

24–30

4–4,5

Модуль пружности при розтягу, МПа•103:

при 298К

473К

573К |

3,5–4,5

1,8–2,8

0,1–0,15 |

4,0–4,5

2,0–2,7

0,2–0,4 |

9,0–9,3

6,4–6,7

0,2–0,3

Подовження при розриві, %:

при 77–473К

573К |

5–10

10–12 |

2–5

5–10 |

0,3–0,6

3–5

Коефіцієнт тертя по сталі:

при 77К

293К |

До 1

0,7 |

0,31–0,44

0,10–0,26 |

0,23–0,30

0,08–0,09

Об’ємний опір, Ом•см | 4•1016 | 1016 | 2,9•107

tg д при 50Гц | 0,003 | До 0,075–

е при 106Гц | 3,7 | 4,5–

Час зберігання 50% міцности, год:

при 523К

573К |

2000

200––––

Швидкими темпами розвивається виробництво поліімідів у Японії [36,85]. На основі бісмалеїніміду фірма «Тоshibа» розробила матеріали Imidaloy. Модифіковані різними наповнювачами, вони знаходять широке застосування в різних галузях промисловости. Деталі цих матеріалів працюють у режимі тертя при температурах 473К.

Фірма «Amoko» (США) випускає пластмаси Torlon [48,70], що мають теплостійкість 540 К. На основі матеріалу базової марки Torlon–4000, що має міцність на розрив 120МПа, випускається ряд матеріалів інших марок, що містять наповнювачі – графіт, скловолокно, політетрафторетилен, ТіО2 та ін. Склопластик на основі Torlon має при 293К міцність на згин > 500МПа, яка мало змінюється до 535К. Відрізняється високою зносо– та радіаційною стійкістю.

В якости зв’язуючих для склопластиків розроблені композиції СП–1, 3, 6, 95, 97, які представляють собою 15–16% розчини полімерів, або полімероутворюючих компонентів в розчинниках імідного типу, чи їх сумішах з органічними розчинниками, наприклад, аліфатичними спиртами.

Розроблені полііміди жирноімідного ряду, наприклад, поліалканімід марки АИ–1Г, які містять алкіленові фраґменти в діангідридному і діамінному компонентах, |

(3.50)

Перевагою цього полімеру є можливість переробки литтям під тиском за порівняно низької температури 553–588 К, відмінна еластичність, достатньо висока міцність.

Відомі так звані синтактичні імідні пінопласти, наприклад, смоли Pyralin. Основна їх особливість – слабка залежність твердости від температури. Використовуються поліамідні пінопласти, головним чином як високотемпературні тепло– і звукоізоляції у авіа– і ракетобудуванні.

3.8.3. Поліімідні лаки і клеї

Поліамідні лаки використовуються в якости зв’язуючих для склопластиків і шарових пластиків, для емалювання електричних проводів, виготовлення захисних покрить і термостійких клеючих композицій. В якости розчинника використовують N–метилпіролідон, чистий або в суміші з іншими розчинниками. В деяких випадках в лаки вводять спеціальні добавки, які покращують якости лакового покриття. Лаки при 298 К мають в’язкість від 5–12 до 80–115 П. При зберіганні їх в’язкість падає, а потім починається гелеутворення. Обмежені строки зберігання при 322К – 14, а при 298 К – 90 діб. При