Polimida (PI) ialah kelas sebatian polimer yang mengandungi gelang imida (-CO-N-CO-) dalam rantai utamanya. Ia mempunyai sifat yang sangat baik seperti rintangan suhu tinggi, rintangan sinaran, rintangan kakisan kimia, kekuatan tinggi, dan modulus tinggi, dan digunakan secara meluas dalam industri aeroangkasa, elektronik, automotif dan jentera. Proses pengeluaran polimida terutamanya termasuk penyediaan bahan mentah, tindak balas pempolimeran, tindak balas imidisasi,-pemprosesan dan pengacuan.
Dalam peringkat penyediaan bahan mentah, bahan mentah utama termasuk dianhydride (seperti pyromellitic dianhydride PMDA) dan diamines (seperti diaminodiphenyl ether ODA), serta pelarut (seperti N,N-dimethylacetamide DMAc, N-methylpyrrolidone NMP, dsb.). Bahan mentah mesti menjalani pemeriksaan kualiti yang ketat untuk memastikan kandungan ketulenan dan kekotorannya memenuhi keperluan pengeluaran. Pilihan pelarut mempunyai kesan yang ketara ke atas kadar pempolimeran dan prestasi polimida; oleh itu, ia mesti dipilih berdasarkan keperluan produk tertentu.
Tindak balas pempolimeran ialah langkah teras dalam pengeluaran polimida dan biasanya dijalankan menggunakan kaedah dua-langkah. Langkah pertama ialah prapolimerisasi, di mana dianhidrida dan diamina dicampur dalam pelarut dalam nisbah tertentu dan tertakluk kepada tindak balas polikondensasi pada suhu rendah untuk menghasilkan larutan asid poliamik (PAA). Langkah ini memerlukan kawalan ketat suhu tindak balas, masa, dan nisbah bahan mentah untuk memastikan berat molekul dan pengedaran asid poliamik memenuhi keperluan. Langkah kedua ialah pempolimeran, di mana larutan asid poliamik prapolimer terus bertindak balas pada suhu yang lebih tinggi untuk membolehkan rantai molekul berkembang lebih jauh, membentuk asid poliamik-molekul-tinggi.
Imidisasi adalah langkah utama dalam menukar asid poliamik kepada polimida. Imidisasi boleh dilakukan sama ada melalui imidisasi terma atau imidisasi kimia. Imidisasi terma melibatkan salutan larutan asid poliamik ke atas substrat dan membakarnya pada suhu tinggi untuk menyahhidrat dan mengitar asid poliamik, membentuk filem polimida. Peniruan kimia melibatkan penambahan agen penyahhidratan (seperti anhidrida asetik) dan mangkin (seperti piridin) kepada larutan asid poliamik dan bertindak balas pada suhu yang lebih rendah untuk menghasilkan polimida. Peniruan kimia mempunyai kadar tindak balas yang lebih cepat, tetapi prestasi produk mungkin sedikit lebih rendah daripada produk yang ditiru secara terma.
Langkah-pemprosesan selepas termasuk membasuh, mengeringkan dan melumatkan, bertujuan untuk mengeluarkan pelarut, bahan mentah yang tidak bertindak balas dan kekotoran daripada polimida, meningkatkan ketulenan dan prestasi produk. Pencucian biasanya dilakukan dengan air atau pelarut organik untuk membuang sisa pelarut dan kekotoran. Pengeringan menggunakan kaedah seperti pengeringan udara panas atau pengeringan vakum untuk menghilangkan lembapan dan bahan meruap daripada polimida, memastikan kestabilan produk. Penghancuran memecahkan blok polimida kering kepada serbuk, memudahkan proses pengacuan seterusnya.
Proses pengacuan melibatkan pembentukan serbuk polimida atau filem menjadi produk dengan bentuk dan saiz yang dikehendaki. Kaedah pengacuan termasuk pengacuan suntikan, penyemperitan, pengacuan mampatan, dan regangan. Pengacuan suntikan sesuai untuk menghasilkan produk polimida dengan bentuk yang kompleks dan keperluan ketepatan dimensi tinggi, seperti gear dan galas. Pengacuan penyemperitan sesuai untuk menghasilkan profil polimida panjang berterusan, seperti paip dan rod. Pengacuan mampatan sesuai untuk menghasilkan produk polimida berdinding-saiz besar-seperti kepingan dan komponen struktur. Pengacuan regangan digunakan terutamanya untuk menghasilkan filem polimida, meningkatkan orientasi filem dan sifat mekanikal melalui regangan.
Semasa pengeluaran polimida, perhatian mesti diberikan kepada keselamatan dan perlindungan alam sekitar. Tindak balas pempolimeran dan imidisasi mungkin menghasilkan gas berbahaya dan cecair sisa, memerlukan pengudaraan yang berkesan dan langkah-langkah rawatan gas buangan untuk memastikan persekitaran pengeluaran yang selamat. Pada masa yang sama, cecair dan sisa buangan mesti dirawat dengan betul untuk mengelakkan pencemaran alam sekitar.
