Polyimide wordt doorgaans bereid door de polycondensatiereactie van dianhydriden en diaminen. De synthesemethoden vallen, afhankelijk van het reactiepad en de verwerkingsmethode, hoofdzakelijk in twee categorieën: twee-staps- en één-stapsmethoden.
Twee-methode (polyaminezuurmethode)
De twee--stapsmethode is momenteel de meest gebruikte bereidingsmethode. Ten eerste reageert een aromatisch dianhydride in een polair oplosmiddel met een diamine om een oplosbare polyaminezuur (PAA) voorloper te genereren. Vervolgens ondergaat het polyaminezuur, door middel van warmtebehandeling of chemische dehydratatie, een cyclisatiereactie (iminolering), waarbij het wordt omgezet in een onoplosbaar en onsmeltbaar polyimidemateriaal. Deze methode heeft voordelen zoals milde reactieomstandigheden en gemakkelijke verwerking tot films en coatings, waardoor het de belangrijkste route is voor de industriële productie van polyimidefilms en coatingmaterialen.
Eén-Stapsmethode (directe polycondensatiemethode)
De eenstapsmethode omvat de directe polycondensatiereactie van dianhydriden en diaminen onder oplosmiddelen met een hoog-kookpunt- of specifieke reactieomstandigheden, waarbij tegelijkertijd de cyclisatie wordt voltooid om polyimide te genereren. Deze methode heeft een relatief eenvoudige processtroom, maar vereist een hoge nauwkeurigheid bij het controleren van de reactieomstandigheden en wordt doorgaans gebruikt voor de bereiding van specifieke typen polyimiden.
Copolymerisatie en structurele regulatie
Om de verwerkingsprestaties, flexibiliteit of elektrische eigenschappen van polyimiden te verbeteren, worden bij praktische toepassingen vaak verschillende structurele monomeren geïntroduceerd via copolymerisatiereacties om de stijfheid, flexibiliteit en polariteit van de moleculaire ketens aan te passen. Bovendien kan modificatie worden uitgevoerd tijdens of na de polymerisatie door middel van methoden zoals vullen en mengen om gefunctionaliseerde polyimidematerialen met specifieke eigenschappen te verkrijgen.
