Propiedades y Usos del Poliimida (PI)

Información básica

• Nombre: Poliimida

• Abreviatura: PI

• Apariencia: Polvo amarillo claro

• Resistencia a la flexión (20°C): ≥170 MPa

• Densidad: 1.38–1.43 g/cm³

• Resistencia al impacto (sin muesca): ≥28 kJ/m²

• Resistencia a la tracción: ≥100 MPa

• Punto de ablandamiento Vicat: >270°C

• Absorción de agua (25°C, 24h):

• Elongación: >120%

• Características: Polímero con unidades repetitivas de imida

• Tipos: Alifático, semi-aromático, aromático

Tipos y Características

1. Tipo de condensación

Dificultades en composites sin poros debido a solventes de alto punto de ebullición. Usados principalmente en películas y recubrimientos.

2. Tipo de adición

Incluye:

• Bismaleimida (BMI): Fácil procesamiento, bajo costo pero frágil.

• Poliimida con terminal norborneno (tipo PMR): Desarrollado por NASA para fibras.

3. Subtipos

• PI homo-aromático

• PI soluble

• Poliamida-imida (PAI)

• Polieterimida (PEI)

Propiedades

• Descomposición térmica: desde 500°C, hasta 600°C.

• Resistencia térmica: -200°C a 300°C.

• Resistencia a temperaturas extremas bajas: hasta 4K (-269°C).

• Propiedades mecánicas: resistencia >100 MPa, módulo hasta 500 GPa.

• Hidroestabilidad: resistente a ácidos diluidos, sensible a bases.

• Resistencia química: buena solubilidad en varios solventes.

• Coeficiente de expansión térmica: hasta 10⁻⁷ °C⁻¹.

• Resistencia a la radiación: mantiene resistencia tras alta dosis.

• Propiedades dieléctricas: constante ~3.4, resistencia dieléctrica 100–300 kV/mm.

• Retardante de llama: autoextinguible, baja emisión de humo.

• Seguridad biológica: no tóxico, esterilizable.

Métodos de Síntesis

• Policondensación a baja temperatura

• Ciclación química por deshidratación

• Método de una sola etapa

• Otros métodos con personalización funcional.

Áreas de Aplicación

Aeroespacial

• Componentes estructurales, aislamiento térmico, cables.

• Ejemplo: bandera china en la luna hecha de PI.

Microelectrónica

• ICs, encapsulado de chips, circuitos flexibles.

Aislamiento eléctrico

• Cables, motores, transformadores.

Energías renovables

• Celdas de combustible, paneles solares, baterías.

Fibras y textiles

• Chalecos antibalas, ropa ignífuga, filtración de alta temperatura.

Otros

• Membranas de separación, recubrimientos, adhesivos, plásticos de ingeniería.

Tendencias de Desarrollo

• Innovación técnica, sustitución nacional.

• Creciente demanda en 5G, OLED, aviación.

• Nuevos materiales: poliimidas fluoradas, fotosensibles.