Publication detail

Effect of trifluoromethyl groups on properties of aromatic and semi-aromatic polyimides for space applications

Year: 2025

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Journal of Materials Science

Publisher name: Springer

Place: Heidelberg

Page from-to: 14221-14235

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Vliv trifluormethylových skupin na vlastnosti aromatických a semiaromatických polyimidů pro kosmické aplikace	Aromatické polyimidy se staly populárními díky svým výjimečným vlastnostem, včetně vynikající tepelné odolnosti. Tyto materiály však mají silnou absorpci v UV-VIS oblasti, což omezuje jejich použití, včetně použití ve vesmírném prostředí. S cílem vyvinout vysoce výkonné materiály vhodné pro vesmírné aplikace byl zkoumán vliv trifluormethylových skupin v aromatických a semiaromatických polyimidových strukturách na jejich konečné vlastnosti, konkrétně optické, tepelné a mechanické vlastnosti, absorpci slunečního záření, emisivitu a odplyňování. Jako výchozí dianhydridové monomery byly použity dianhydrid 1,2,4,5-cyklohexantetrakarboxylové kyseliny (CHDA) a anhydrid kyseliny 4,4'-(hexafluoroisopropyliden)diftalové (6FDA) k reakci s různými diaminovými monomery, konkrétně 4,4'-oxydianilinem (ODA), 4,4'-oxybis[3-(trifluormethyl)anilinem] (6FODA), 1,4-bis(4-aminofenoxy)benzenem (APB) a 1,4-bis(4-amino-2-trifluormethylfenoxy)benzenem (6FAPB). Bylo zjištěno, že trifluormethylové skupiny pozitivně ovlivňují tepelné a optické vlastnosti polyimidových filmů. Tepelná stabilita polyimidů na bázi 6FDA překročila 500 °C. Plně fluorované polyimidové filmy poly(6FDA-6FODA) a poly(6FDA-6FAPB) vykazovaly propustnost při 400 nm (T400) 53 %, respektive 44 %, zatímco jejich částečně fluorované analogy poly(6FDA-ODA) a poly(6FDA-APB) vykazovaly T400 3 %, respektive 10 %. Přítomnost trifluormethylových skupin navíc zlepšila výsledky odplyňování, přičemž plně aromatický film poly(6FDA-6FAPB) dosáhl nejlepších výsledků. Na rozdíl od polyimidů na bázi CHDA dosáhly všechny polyimidy na bázi 6FDA hodnot celkové ztráty hmotnosti (TML) < 1, což splňuje jeden ze základních požadavků pro kosmické aplikace.	Transparentní polyimid; Odplyňování; Kosmické aplikace; Fluorovaný polyimid
eng	Effect of trifluoromethyl groups on properties of aromatic and semi-aromatic polyimides for space applications	Aromatic polyimides have become popular due to their exceptional properties, including superior thermal resistance. However, these materials have a strong absorption in the UV-vis region, which limits their applications, including those for a space environment. The effect of trifluoromethyl groups in aromatic and semi-aromatic polyimide structures on their final characteristics, specifically optical, thermal, and mechanical properties, solar absorptance, emissivity, and outgassing, was investigated to develop high-performance materials suitable for space applications. As the starting dianhydride monomers, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (CHDA) and 4,4 '-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride (6FDA) were used to react with different diamine monomers, specifically 4,4 '-oxydianiline (ODA), 4,4 '-oxybis[3-(trifluoromethyl)aniline] (6FODA), 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene (APB), and 1,4-bis(4-amino-2-trifluoromethylphenoxy)benzene (6FAPB). It was found that trifluoromethyl groups positively affected the thermal and optical properties of polyimide films. The thermal stability of the 6FDA-based polyimides exceeded 500 degrees C. The fully fluorinated polyimide films of poly(6FDA-6FODA) and poly(6FDA-6FAPB) exhibited transmittance at 400 nm (T400) of 53% and 44%, respectively, whereas their partly fluorinated analogues of poly(6FDA-ODA) and poly (6FDA-APB) showed T400 of 3% and 10%, respectively. Moreover, the presence of trifluoromethyl groups improved outgassing results, where the fully aromatic poly(6FDA-6FAPB) film achieved the best performance. In contrast to the CHDA-based polyimides, all 6FDA-based polyimides achieved the total mass loss values (TML) < 1, which meets one of the essential requirements for space applications.	colorless; dianhydride

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links