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Concept
Polyimide
Résumé
vignette|Mousse isolante Solimide
Les polyimides (en abrégé PI) sont des polymères colorés (souvent ambrés) qui comportent des groupes imide dans leur chaîne principale. Les polyimides sont surtout connus pour leur thermostabilité.
Selon la composition de leur chaine squelettique, les polyimides peuvent être classés en :
aliphatiques ;
semi-aromatiques ;
aromatiques : c'est le cas des polyimides les plus largement utilisés en raison de leur caractère thermostable.
Selon les réactifs utilisés pour leur synthèse, les polyimides peuvent être :
Ces polymères de spécialité se trouvent sur le plan commercial sous les noms de Kapton (commercialisé en 1962) et Vespel de DuPont, Upilex d'UBE, P84 d'Evonik Fibers, Meldin de Saint-Gobain Performance Plastics, etc.
Plusieurs voies de synthèse sont possibles pour préparer les polyimides linéaires. Parmi ces méthodes :
la réaction entre un dianhydride et une diamine (la plus courante) ;
la réaction entre un dianhydride et un diisocyanate.
Cette synthèse implique la polycondensation d’une diamine et d’un dianhydride dans un solvant aprotique dipolaire. La réaction entre la diamine et le dianhydride donne un produit intermédiaire, le poly(acide amique), qui doit être cyclisé. La cyclisation de ce polymère précurseur par voie chimique ou thermique donne le polyimide final et un sous-produit, l'eau.
Traitement thermique
Ce mode de cyclisation implique un traitement thermique du poly(acide amique) allant jusqu'à . Un taux de cyclisation maximum est alors obtenu. Toutefois, la libération d’eau peut entraîner l’hydrolyse du poly(acide amique) et ainsi limiter les masses moléculaires. Néanmoins, cette méthode constitue l’approche la plus utilisée.
Traitement chimique
Le traitement du poly(acide amique), à température ambiante, par un mélange d’agents chimiques déshydratants (le plus souvent amine tertiaire/anhydride linéaire) conduit à la formation du polyimide. Un traitement thermique léger (inférieur à ) complète la réaction de déshydratation.
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