{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:polyimide.svg|섬네일|오른쪽|220px|폴리이미드의 일반적인 화학 구조]]
'''폴리이미드'''({{llang|en|polyimide}}, '''PI''')는 [[이미드]] [[단량체]]의 [[중합체]]이다. 폴리이미드는 1955년 이후로 [[대량생산]]되어 왔다. 폴리이미드는 높은 내열성을 가지고 있기 때문에 고온의 [[연료 전지]], 디스플레이, 다양한 군사적 용도와 같은 견고한 유기 재료를 요구하는 분야에서 다양하게 사용되고 있다. 고전적인 폴리이미드는 [[피로멜리트산 이무수물]]과 [[4,4'-옥시다이아닐린]]의 축합에 의해 생성되는 [[캡톤]]이다.<ref name=Ullmann>Wright, Walter W. and Hallden-Abberton, Michael (2002) "Polyimides" in ''Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry'', Wiley-VCH, Weinheim. {{DOI|10.1002/14356007.a21_253}}</ref>

== 분류 ==
주사슬의 구성에 따라 폴리이미드는 다음과 같이 나뉠 수 있다.
* [[지방족 화합물|지방족]] (선형 폴리이미드)
* 반방향족
* [[방향족성|방향족]]: [[내열성]] 때문에 가장 많이 사용되는 폴리이미드이다.

주사슬들 사이의 상호 작용의 유형에 따라 폴리이미드는 다음과 같이 나뉠 수 있다.
* [[열가소성 플라스틱|열가소성]]: 슈도열가소성이라고도 한다.
* [[열경화성 플라스틱|열경화성]]: 가공되지 않은 레진, 폴리이미드 용액, 스톡 형상, 얇은 시트, 라미네이트 및 가공 부품으로 시중에서 구입할 수 있다.

== 합성 ==
폴리이미드는 다음과 같은 여러 가지 방법으로 제조할 수 있다.
* 이[[산무수물|무수물]](다이안하이드라이드)과 [[다이아민]] 사이의 반응(가장 많이 사용되는 방법).
* 이무수물과 다이[[아이소사이안산염]] 사이의 반응

이들 물질의 전구체로 사용되는 이무수물로는 [[피로멜리트산 이무수물]], [[벤조퀴논테트라카복실산 이무수물]] 및 [[나프탈렌테트라카복실산 이무수물]] 등이 있다. 일반적인 다이아민 빌딩 블록에는 [[4,4'-옥시다이아닐린]], [[M-페닐렌다이아민|''m''-페닐렌다이아민]](MDA), 3,3-다이아미노다이페닐메테인이 있다.<ref name=Ullmann/> 수백 가지의 다이아민 및 이무수물들은 이러한 물질들의 물리적 특성, 특히 가공 특성을 조정하기 위해 조사되었다. 이러한 물질들은 평면 소단위체들 간에 전하-전달 상호 작용에 의해 불용성이고 높은 연화 온도를 갖는 경향이 있다.<ref>{{저널 인용|doi=10.1016/j.progpolymsci.2012.02.005|title=Advanced polyimide materials: Syntheses, physical properties and applications|journal=Progress in Polymer Science|volume=37|issue=7|pages=907–974|year=2012|last1=Liaw|first1=Der-Jang|last2=Wang|first2=Kung-Li|last3=Huang|first3=Ying-Chi|last4=Lee|first4=Kueir-Rarn|last5=Lai|first5=Juin-Yih|last6=Ha|first6=Chang-Sik}}</ref>

== 특성 ==
열경화성 폴리이미드는 내열성, 우수한 화학적 저항성, 뛰어난 기계적 성질 및 특징적인 오렌지색/노란색으로 잘 알려져 있다. [[흑연]] 또는 [[유리 섬유]] 보강재와 혼합된 폴리이미드는 최대 50,000 psi (340 MPa)의 굽힘강도 및 3,000,000 psi (21,000 MPa)의 굽힘탄성계수를 갖는다. [[열경화성 폴리머 매트릭스]] 폴리아미드는 매우 낮은 [[크리프]] 및 높은 [[인장 강도]]를 나타낸다. 이러한 특성은 최대 232 °C의 온도에서 지속적으로 사용하고, 704 °C까지 짧은 시간 내에 사용하는 동안 유지된다.<ref>[http://proofresearchacd.com/wp-content/uploads/2015/10/PROOF-ACD_data_sheet_900HT_update_10-16-15v2.pdf P2SI 900HT Tech Sheet] {{웨이백|url=http://proofresearchacd.com/wp-content/uploads/2015/10/PROOF-ACD_data_sheet_900HT_update_10-16-15v2.pdf |date=20200320223857 }}. proofresearchacd.com</ref> 성형 폴리이미드 부품 및 라미네이트는 내열성이 매우 우수하다. 이러한 부품 및 라미네이트의 정상 [[작동 온도]]는 극저온에서 260 °C를 초과하는 온도 범위를 갖는다. 폴리이미드는 또한 본질적으로 불꽃 연소에 내성이 있으며, 일반적으로 [[난연재]]와 혼합할 필요가 없다. 대부분 VTM-0의 UL 등급을 갖는다. 폴리이미드 라미네이트는 249 °C에서 400시간의 굽힘 강도 반감기를 갖는다.

일반적인 폴리이미드 부품은 일반적으로 사용되는 용매 및 오일(탄화수소, 에스터, 에터, 알코올 및 [[프레온]] 등)의 영향을 받지 않는다. 또한 폴리이미드는 약산에도 견딜 수 있지만, 알칼리 또는 무기산이 함유된 환경에서는 사용하지 않는 것이 좋다. CP1 및 CORIN XLS와 같은 일부 폴리이미드는 용해성이 있으며 광학적 선명도가 높다. 용해성은 스프레이 및 저온 경화 용도로 사용된다.

== 이용 ==
=== 절연 및 부동태 필름 ===
[[파일:Poly-oxydiphenylene-pyromellitimide.svg|섬네일|오른쪽|220px|폴리-옥시다이페닐렌-피로멜리티마이드인 "캡톤"의 구조]]
폴리이미드 소재는 가볍고, 유연하며, 열과 화학물질에 강하다. 따라서 전자 산업에서 플렉서블 케이블 및 [[권선 (전선)|권선]]의 절연 필름으로 사용된다. 예를 들어, [[노트북 컴퓨터]]에서 메인 보드와 디스플레이를 연결하는 케이블(노트북 컴퓨터를 열거나 닫을 때마다 구부러져야 함)은 종종 구리 도체가 있는 폴리이미드 기반인 경우가 많다. 폴리이미드 필름의 예로는 Apical, [[캡톤]], UPILEX, VTEC PI, 노턴 TH 및 Kaptrex가 있다.

폴리이미드는 의학용 또는 고온용 [[광섬유]]를 코팅하는데 사용된다.<ref>{{서적 인용|doi=10.1117/12.2210957|chapter=Mechanical properties of polyimide coated optical fibers at elevated temperatures|title=Optical Fibers and Sensors for Medical Diagnostics and Treatment Applications XVI|volume=9702|pages=97020Y|series=Optical Fibers and Sensors for Medical Diagnostics and Treatment Applications XVI|year=2016|last1=Huang|first1=Lei|last2=Dyer|first2=Robert S.|last3=Lago|first3=Ralph J.|last4=Stolov|first4=Andrei A.|last5=Li|first5=Jie}}</ref>

폴리이미드 수지는 [[집적 회로]] 및 [[MEMS|MEMS 칩]]의 제조에서 절연 및 [[부동태]]<ref>{{저널 인용|doi=10.1023/A:1012802117916|year=2001|last1=Jiang|first1=Jiann-Shan|journal=Journal of Materials Science: Materials in Electronics|volume=12|issue=11|pages=655–659|title=The effect of polyimide passivation on the electromigration of Cu multilayer interconnections|last2=Chiou|first2=Bi-Shiou}}</ref> 층으로도 사용된다. 폴리이미드 층은 기계적 신장 및 인장 강도가 좋으며, 폴리이미드 층들 사이 또는 폴리이미드 층과 침전된 금속 층 사이를 접착시키는 것을 돕는다. 금 필름과 폴리이미드 필름 사이의 최소 상호작용은 폴리이미드 필름의 고온에서의 안정성과 결합되어 다양한 유형의 환경 스트레스를 받을 때 신뢰할 수 있는 단열성을 제공하는 시스템이 되도록 한다.<ref>Krakauer, David (December 2006) [http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/40-12/iso_power.html Digital Isolation Offers Compact, Low-Cost Solutions to Challenging Design Problems] {{웨이백|url=http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/40-12/iso_power.html |date=20160920105706 }}. analog.com</ref><ref>Chen, Baoxing. [http://www.analog.com/static/imported-files/overviews/isoPower.pdf iCoupler Products with isoPower Technology: Signal and Power Transfer Across Isolation Barrier Using Microtransformers] {{웨이백|url=http://www.analog.com/static/imported-files/overviews/isoPower.pdf |date=20150105075352 }}. analog.com</ref> 또한 폴리이미드는 휴대폰 안테나용 기판으로도 사용된다.<ref>https://appleinsider.com/articles/17/12/02/apple-to-adopt-speedy-lcp-circuit-board-tech-across-major-product-lines-in-2018</ref>

[[우주선]]에 사용되는 다층 단열재는 일반적으로 얇은 [[알루미늄]] 층으로 코팅된 폴리이미드로 만들어진다. 우주선 외부에서 흔히 볼 수 있는 금처럼 보이는 물질은 실제로 단 하나의 알루미늄 층이 마주보고 있는 단일 알루미늄 코팅 폴리이미드이다.<ref>{{웹 인용|title=Thermal Control Overview|url=http://www.sheldahl.com/Documents/Aerospace/Thermal%20Control%20Overview.pdf|website=Sheldahl Multi Layer Insulation|accessdate=28 December 2015|archive-date=2016-08-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20160818215152/http://www.sheldahl.com/Documents/Aerospace/Thermal%20Control%20Overview.pdf|url-status=}}</ref> 황갈색 폴리이미드는 표면을 금색처럼 보이게 한다.

=== 기계 부품 ===
폴리이미드 분말은 소결 기술(고온 압축 성형, 직접 성형, 등압 압축 성형)로 부품 및 형상을 만드는데 사용할 수 있다. 폴리이미드는 고온에서도 높은 기계적 안정성으로 인해 까다로운 용도에서 부싱(bushing), 베어링, 소켓 또는 건설 부품으로 사용된다. 마찰공학적 특성을 향상시키기 위해 [[흑연]], [[폴리테트라플루오로에틸렌]](PTFE) 또는 [[이황화 몰리브데넘]]과 같은 고체 윤활제를 사용한 화합물이 일반적이다. 폴리이미드 부품 및 형상에는 P84 NT, VTEC PI, Meldin, 베스펠 및 Plavis 등이 있다.

=== 필터 ===
[[화력 발전소|석탄 화력 발전소]], 폐기물 소각로 또는 시멘트 공장에서 폴리이미드 섬유는 고온의 가스를 여과하는데 사용된다. 필터로 사용되는 폴리이미드 섬유는 [[배기가스]]에서 먼지와 미립자를 분리한다.

폴리이미드는 또한 물을 정수하는데 있어서 역삼투막이나 메이플 시럽의 생산과 같이 물에 희석된 물질을 농축하는데 사용되는 가장 일반적인 물질이다.<ref>[http://www.wisegeek.net/what-is-a-reverse-osmosis-water-softener.htm What is a reverse osmosis water softener?] wisegeek.net</ref><ref>Shuey, Harry F. and Wan, Wankei (1983-12-22) {{US Patent|4532041}} Asymmetric polyimide reverse osmosis membrane, method for preparation of same and use thereof for organic liquid separations.</ref>

=== 기타 ===
폴리이미드는 분출 압력에 저항하기 위해 유연성과 화학적 저항성이 결합된 혈관 [[카테터]]와 같은 의료용 튜브에 사용된다.

반도체 산업에서는 폴리이미드를 고온 [[접착제]]로 사용한다. 폴리이미드는 또한 기계적인 스트레스의 완충제로도 사용된다.

일부 폴리이미드는 [[포토레지스트]]처럼 사용될 수 있다. 현상액에 잘 녹게 되는 형태(포지티브형) 또는 잘 녹지 않게 되는 형태(네거티브형)의 포토레지스트와 같은 폴리이미드가 시장에 존재한다.

[[이카로스 (우주선)|이카로스]]와 같이 [[솔라 세일]] 기술을 사용한 우주선은 폴리이미드 수지 돛을 사용하여 로켓 엔진 없이 작동한다.<ref>{{저널 인용|last = Courtland |first = Rachel |publisher = The New Scientist | title = Maiden voyage for first true space sail |date = 10 May 2010 |url = https://www.newscientist.com/article/mg20627603.800-maiden-voyage-for-first-true-space-sail.html | accessdate = 11 June 2010}}</ref>

== 같이 보기 ==
* [[폴리아미드]]
* [[폴리아미드이미드]]
* [[중합]]

== 각주 ==
{{각주}}

== 더 읽을거리 ==
* Modern Plastic Mid-October Encyclopedia Issue, Polyimide, thermoset, page 146.
* [http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-051799-162256/ Varun Ratta: POLYIMIDES: Chemistry & structure-property relationships – literature review] (Chapter 1).

== 외부 링크 ==
* [http://www.mit.edu/~6.777/matprops/polyimide.htm Material Property Database], [[매사추세츠 공과대학교|MIT]]

{{플라스틱}}

[[분류:생체 재료]]
[[분류:유전체]]
[[분류:유기 고분자]]
[[분류:열가소성 플라스틱]]
[[분류:열경화성 플라스틱]]