Dördüncüsü, uygulamapoliimid:
Yukarıda belirtilen poliimidin performans ve sentetik kimyadaki özelliklerinden dolayı, birçok polimer arasında poliimid kadar geniş bir uygulama alanı bulmak zordur ve her açıdan son derece üstün performans gösterir..
1. Film: Motorların yuva izolasyonunda ve kabloların sarılmasında kullanılan poliimidin ilk ürünlerinden biridir.Ana ürünler DuPont Kapton, Ube Industries'in Upilex serisi ve Zhongyuan Apical'dır.Şeffaf poliimid filmler, esnek güneş pili substratları olarak hizmet eder.
2. Kaplama: elektromanyetik tel için yalıtkan vernik olarak veya yüksek sıcaklığa dayanıklı kaplama olarak kullanılır.
3. Gelişmiş kompozit malzemeler: havacılık, uçak ve roket bileşenlerinde kullanılır.En yüksek sıcaklığa dayanıklı yapı malzemelerinden biridir.Örneğin, ABD süpersonik uçak programı, 2.4M hız, uçuş sırasında 177°C yüzey sıcaklığı ve 60.000 saat gerekli hizmet ömrü ile tasarlanmıştır.Raporlara göre, yapısal malzemelerin %50'sinde matris reçinesi olarak termoplastik poliimid kullanıldığı tespit edilmiştir.Karbon fiber takviyeli kompozit malzemeler, her bir uçağın miktarı yaklaşık 30 tondur.
4. Elyaf: Elastikiyet modülü sadece karbon elyaftan sonra ikinci sıradadır.Yüksek sıcaklık ortamları ve radyoaktif maddeler için filtre malzemesi olarak kullanıldığı gibi kurşun geçirmez ve yanmaz kumaşlarda da kullanılır.
5. Köpük plastik: Yüksek sıcaklığa dayanıklı ısı yalıtım malzemesi olarak kullanılır.
6. Mühendislik plastikleri: Termoset ve termoplastik türleri vardır.Termoplastik tipler kalıplanabilir veya enjeksiyonla kalıplanabilir veya transferle kalıplanabilir.Esas olarak kendinden yağlama, sızdırmazlık, yalıtım ve yapısal malzemeler için kullanılır.Guangcheng poliimid malzemeleri, kompresör döner kanatları, piston segmanları ve özel pompa contaları gibi mekanik parçalara uygulanmaya başlandı.
7. Yapıştırıcı: yüksek sıcaklıkta yapısal yapıştırıcı olarak kullanılır.Guangcheng poliimid yapıştırıcı, elektronik bileşenler için yüksek yalıtımlı bir dolgu maddesi olarak üretilmiştir.
8. Ayırma zarı: hava hidrokarbon besleme gazından ve alkollerden nemi çıkarmak için hidrojen/azot, azot/oksijen, karbon dioksit/azot veya metan vb. gibi çeşitli gaz çiftlerinin ayrılması için kullanılır.Pervaporasyon membranı ve ultrafiltrasyon membranı olarak da kullanılabilir.Poliimidin ısı direnci ve organik solvent direnci nedeniyle, organik gazların ve sıvıların ayrılmasında özel bir önemi vardır.
9. Fotorezist: Negatif ve pozitif dirençler vardır ve çözünürlük mikron altı seviyeye ulaşabilir.İşleme prosedürünü büyük ölçüde basitleştirebilen pigmentler veya boyalarla birlikte renkli filtre filminde kullanılabilir.
10. Mikroelektronik cihazlarda uygulama: ara katman yalıtımı için bir dielektrik katman olarak, stresi azaltmak ve verimi artırmak için bir tampon katman olarak.Koruyucu bir tabaka olarak, ortamın cihaz üzerindeki etkisini azaltabilir ve ayrıca a-parçacıklarını koruyarak cihazın yumuşak hatasını (softerror) azaltabilir veya ortadan kaldırabilir.
11. Sıvı kristal ekran için hizalama maddesi:poliimidTN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD ve gelecekteki ferroelektrik likit kristal ekranın hizalama maddesi malzemesinde çok önemli bir rol oynar.
12. Elektro-optik malzemeler: pasif veya aktif dalga kılavuzu malzemeleri, optik anahtar malzemeleri vb.istikrar.
Özetle, poliimidin neden 1960'larda ve 1970'lerde ortaya çıkan çok sayıda aromatik heterosiklik polimerden sıyrıldığını ve sonunda önemli bir polimer malzeme sınıfı haline geldiğini anlamak zor değil.
5. Görünüm:
Gelecek vaat eden bir polimer malzeme olarak,poliimidtamamen kabul görmüştür ve yalıtım malzemeleri ile yapısal malzemelerdeki uygulamaları sürekli genişlemektedir.Fonksiyonel malzemeler açısından ortaya çıkıyor ve potansiyeli hala araştırılıyor.Bununla birlikte, 40 yıllık geliştirmeden sonra, henüz daha büyük bir çeşit haline gelmedi.Bunun ana nedeni, diğer polimerlere kıyasla maliyetin hala çok yüksek olmasıdır.Bu nedenle, gelecekte poliimid araştırmalarının ana yönlerinden biri, monomer sentezi ve polimerizasyon yöntemlerinde maliyetleri düşürmenin yollarını bulmak olmalıdır.
1. Monomer sentezi: Poliimidin monomerleri dianhidrit (tetraasit) ve diamindir.Diaminin sentez yöntemi nispeten olgunlaşmıştır ve birçok diamin de ticari olarak temin edilebilir.Dianhidrit, epoksi reçinesinin kürleme maddesi dışında esas olarak poliimid sentezinde kullanılan nispeten özel bir monomerdir.Piromellitik dianhidrit ve trimelitik anhidrit, bir petrol rafinasyonu ürünü olan ağır aromatik yağdan ekstrakte edilen duren ve trimetilenin tek aşamalı gaz fazı ve sıvı faz oksidasyonu ile elde edilebilir.Benzofenon dianhidrit, bifenil dianhidrit, difenil eter dianhidrit, hekzaflorodianhidrit vb. gibi diğer önemli dianhidritler çeşitli yöntemlerle sentezlenmiştir, ancak maliyeti çok pahalıdır.on bin yuan.Çin Bilimler Akademisi, Changchun Uygulamalı Kimya Enstitüsü tarafından geliştirilen, yüksek saflıkta 4-kloroftalik anhidrit ve 3-kloroftalik anhidrit, o-ksilen klorlama, oksidasyon ve izomerizasyon ayrımından elde edilebilir.Bu iki bileşiğin hammadde olarak kullanılması, büyük bir maliyet düşürme potansiyeli olan bir dizi dianhidritleri sentezleyebilir, değerli bir sentetik yoldur.
2. Polimerizasyon işlemi: Halihazırda kullanılan iki aşamalı yöntem ve tek aşamalı polikondenzasyon işleminin tümü, yüksek kaynama noktalı çözücüler kullanır.Aprotik polar çözücülerin fiyatı nispeten yüksektir ve bunları uzaklaştırmak zordur.Son olarak, yüksek sıcaklıkta işlem gereklidir.PMR yöntemi, ucuz bir alkol çözücü kullanır.Termoplastik poliimid ayrıca doğrudan ekstrüderde dianhidrit ve diamin ile polimerize edilebilir ve granüle edilebilir, çözücüye gerek yoktur ve verimlilik büyük ölçüde geliştirilebilir.Kloroftalik anhidritin dianhidritten geçmeden diamin, bisfenol, sodyum sülfit veya elemental kükürt ile doğrudan polimerize edilmesiyle poliimid elde etmenin en ekonomik sentez yoludur.
3. İşleme: Poliimid uygulaması çok geniştir ve film oluşumunun yüksek homojenliği, eğirme, buhar biriktirme, mikron altı fotolitografi, derin düz duvar gravürü Dağlama, geniş alan, geniş gibi işleme için çeşitli gereksinimler vardır. hacim kalıplama, iyon implantasyonu, lazer hassas işleme, nano ölçekli hibrit teknoloji vb. poliimid uygulaması için geniş bir dünyanın kapılarını açmıştır.
Sentez teknolojisinin işleme teknolojisinin daha da geliştirilmesi ve maliyetin önemli ölçüde düşürülmesinin yanı sıra üstün mekanik özellikleri ve elektriksel yalıtım özellikleri ile termoplastik poliimid, gelecekte malzeme alanında kesinlikle daha belirgin bir rol oynayacaktır.Ve termoplastik poliimid, iyi işlenebilirliği nedeniyle daha iyimser.
6. Sonuç:
Yavaş gelişimi için birkaç önemli faktörpoliimid:
1. Poliimid üretimi için hammaddelerin hazırlanması: piromelitik dianhidritin saflığı yeterli değildir.
2. Piromellitik dianhidritin ham maddesi, yani durenin çıkışı sınırlıdır.Uluslararası üretim: 60.000 ton/yıl, yurt içi üretim: 5.000 ton/yıl.
3. Piromellitik dianhidritin üretim maliyeti çok yüksektir.Dünyada yaklaşık 1.2-1.4 ton duren 1 ton piromelitik dianhidrit üretirken, ülkemdeki en iyi üreticiler şu anda yaklaşık 2.0-2.25 ton duren üretiyor.ton, yalnızca Changshu Federal Chemical Co., Ltd. 1,6 ton/tona ulaştı.
4. Poliimidin üretim ölçeği bir endüstri oluşturmak için çok küçüktür ve poliimidin yan reaksiyonları çok sayıda ve karmaşıktır.
5. Yerli işletmelerin çoğu, uygulama alanını belirli bir aralıkla sınırlayan geleneksel talep bilincine sahiptir.Alışkanlık olarak önce yabancı ürünleri kullanıyorlar ya da Çin'de aramadan önce yabancı ürünleri görüyorlar.Her işletmenin ihtiyaçları, işletmenin alt müşterilerinin ihtiyaçlarından, bilgi geri bildiriminden ve bilgiden gelir;kaynak kanalları düzgün değil, çok sayıda ara bağlantı var ve doğru bilgi miktarı şekilsiz.
Gönderim zamanı: 13 Şubat 2023