Modifiye poliimidler ve uygulamaları

Abstract

Özet Modifiye Poliimidler ve Uygulamaları Bu çalışmada, ilk defa silisyum içeren poli(üretan-imid) yapısında modifiye polimerlerin sentezi iki farklı yöntemle gerçekleştirilmiştir. Ayrıca poli(amid-imid) yapısında çapraz bağlanmış polimerler hazırlanmıştır. Bu polimerlerden ara tabaka yalıtkanı olarak kullanılabilecek elektriksel özelliklere sahip filmler hazırlanmıştır. Silisyum içeren poli(üretan-imid) yapısında modifiye polimerlerin hazırlanmasında kullanılan, birinci yöntem, izosiyanat uç gruplu Si-Oretan ön bileşiğinin (İ-ÖB) tetrakarboksilik dianhidrit bileşiği ile doğrudan reaksiyonudur, ikinci yöntem ise diamin uç gruplu Si-üretan ön bileşiğinin (A-ÖB) tetrakarboksilik dianhidrit bileşiği ile reaksiyonundan hazırlanan poli(amik asit) (PAA) ara ürünün ısıl imidizasyonudur. Ayrıca PAA'nın değişik izosiyanat bileşikleriyle çapraz bağlanması ile poli(amid-imid) yapısında polimerler de hazırlanmıştır. Modifiye poliimidlerin özelliklerinin karşılaştırılabilmesi amacıyla, PAA'nın ısıl imidizasyonu sonucunda klasik poliimidler elde edilmiştir. Hazırlanan tüm polimerlerden aplikatör ile cam plakalar üzerine filmler çekilmiştir. Bu filmler, FTIR, TG analizleri ve AC/DC ölçümleri gerçekleştirilerek karakterize edilmiştir. Ayrıca, filmlerin, dielektrik dayanımları, çözünürlük özellikleri, nem absorpsiyonları ve diğer fiziksel özellikleri (sertlik, yapışma v.b.) incelenmiştir. PAA üzerinden hazırlanan silisyum içeren modifiye poliimid filmlerde, elektriksel özelliklerin klasik filmlere göre daha üstün olduğu tespit edilmiştir. Hazırlanan tüm filmlerin yüksek gerilimler altında dahi kararlılıklarını korudukları görülmüştür. Ayrıca polimer omurgası üzerindeki silisyum varlığının, nem absorbsiyon değerini düşürdüğü tespit edilmiştir. Hazırlanan tüm filmlerin, üstün çözücü dayanımları, iyi yapışabilirlik ve sertlik özellikleri nedeniyle koruyucu yüzey örtü maddesi olarak da kullanılabileceği tespit edilmiştir. XI

Summary Modified Polyimides and Their Applications In this study, for the first time, the syntheses of modified polyimides in the form of silicon containing poly(urethane-imide) have been carried out by two different methods. In addition, cross-linked poly(amide-imide)'s have been prepared. Modified polyimide films with excellent electrical properties, that can be used as Interlayer Dielectric (ILD) have been prepared. The first method used in preparation of modified polyimides is the direct reaction of Si-urethane prepolymer having isocyanate end groups (İ-ÖB) with tetracarboxylic dianhydride compounds. The second method is the thermal imidization of PAA intermediate that are prepared by the reaction of Si-urethane prepolymer having diamine end groups (A-ÖB) with tetracarboxylic dianhydride compounds. In addition, poly(amide-imide),s have been synthesized by crosslinking of PAA with different isocyanate compounds. Conventional polyimides have been prepared by the termal imidization of PAA intermediate in order to compare properties of modified polyimides with conventional ones. Films have been prepared on glass plates by doctor blade for all types of obtained polymers. These films have been characterized by FTIR, TG analyses and AC/DC measurements. Morever, dielectric strength, solubility, moisture uptake, hardness and adhesion properties of the films have been investigated. We found that silicon containing modified polyimide films, prepared by the thermal imidization of PAA intermediate, have superior electirical properties than conventional polyimide films have. It is observed that all prepared films have high electrical stabilities even under high voltages. We also found that the presence of silicon the polymer backbone decreases moisture uptake. These modified polyimide films can be used as protective coating due to their excellent solvent resistance, adhesion and hardness properties. XII