Po štvrté, aplikáciapolyimid:
Kvôli vlastnostiam vyššie uvedeného polyimidu vo výkone a syntetickej chémii je ťažké nájsť takú širokú škálu aplikácií ako polyimid medzi mnohými polymérmi a vykazuje mimoriadne vynikajúce vlastnosti v každom aspekte..
1. Fólia: Je to jeden z prvých produktov z polyimidu, ktorý sa používa na izoláciu štrbín motorov a obalových materiálov na káble.Hlavnými produktmi sú DuPont Kapton, séria Upilex od Ube Industries a Zhongyuan Apical.Transparentné polyimidové fólie slúžia ako flexibilné substráty solárnych článkov.
2. Náter: používa sa ako izolačný lak na elektromagnetické drôty alebo sa používa ako náter odolný voči vysokej teplote.
3. Pokročilé kompozitné materiály: používané v letectve, lietadlách a komponentoch rakiet.Je to jeden z konštrukčných materiálov najviac odolných voči vysokým teplotám.Napríklad program US nadzvukových lietadiel je navrhnutý s rýchlosťou 2,4 M, povrchovou teplotou 177 °C počas letu a požadovanou životnosťou 60 000 h.Podľa správ sa určilo, že 50 % konštrukčných materiálov používa ako matricovú živicu termoplastický polyimid.Kompozitné materiály vystužené uhlíkovými vláknami, množstvo každého lietadla je asi 30 t.
4. Vlákno: Modul pružnosti je na druhom mieste po uhlíkových vláknach.Používa sa ako filtračný materiál pre vysokoteplotné médiá a rádioaktívne látky, ako aj nepriestrelné a ohňovzdorné tkaniny.
5. Penový plast: používa sa ako tepelne izolačný materiál odolný voči vysokej teplote.
6. Technické plasty: Existujú termosetové a termoplastické typy.Termoplastické typy môžu byť tvarované alebo tvarované vstrekovaním alebo tvarovaním prenosom.Používa sa hlavne na samomazanie, tesnenie, izoláciu a konštrukčné materiály.Guangcheng polyimidové materiály sa začali aplikovať na mechanické časti, ako sú rotačné lopatky kompresora, piestne krúžky a špeciálne tesnenia čerpadiel.
7. Lepidlo: používa sa ako vysokoteplotné štrukturálne lepidlo.Polyimidové lepidlo Guangcheng bolo vyrobené ako vysokoizolačná zalievacia hmota pre elektronické súčiastky.
8. Separačná membrána: používa sa na separáciu rôznych párov plynov, ako je vodík/dusík, dusík/kyslík, oxid uhličitý/dusík alebo metán atď., na odstránenie vlhkosti zo vzduchu privádzaného uhľovodíkového plynu a alkoholov.Môže sa použiť aj ako pervaporačná membrána a ultrafiltračná membrána.Vzhľadom na tepelnú odolnosť a odolnosť polyimidu voči organickým rozpúšťadlám má mimoriadny význam pri separácii organických plynov a kvapalín.
9. Fotorezist: Existujú negatívne a pozitívne rezistory a rozlíšenie môže dosiahnuť submikrónovú úroveň.Môže byť použitý vo farebnom filtračnom filme v kombinácii s pigmentmi alebo farbivami, čo môže značne zjednodušiť proces spracovania.
10. Aplikácia v mikroelektronických zariadeniach: ako dielektrická vrstva na medzivrstvovú izoláciu, ako vyrovnávacia vrstva na zníženie napätia a zlepšenie výťažnosti.Ako ochranná vrstva môže znížiť vplyv prostredia na zariadenie a tiež môže tieniť a-častice, čím sa zníži alebo odstráni mäkká chyba (softerror) zariadenia.
11. Zarovnávacie činidlo pre displej z tekutých kryštálov:Polyimidhrá veľmi dôležitú úlohu v materiáli vyrovnávacieho činidla TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD a budúcich feroelektrických displejov z tekutých kryštálov.
12. Elektrooptické materiály: používané ako pasívne alebo aktívne vlnovodné materiály, materiály pre optické prepínače atď. Polyimid obsahujúci fluór je transparentný v rozsahu komunikačných vlnových dĺžok a použitie polyimidu ako chromoforovej matrice môže zlepšiť výkonnosť materiálu.stabilitu.
Aby som to zhrnul, nie je ťažké pochopiť, prečo môže polyimid vyčnievať z mnohých aromatických heterocyklických polymérov, ktoré sa objavili v 60. a 70. rokoch 20. storočia, a nakoniec sa stať dôležitou triedou polymérnych materiálov.
5. Výhľad:
Ako sľubný polymérny materiál,polyimidbol plne uznaný a jeho použitie v izolačných materiáloch a konštrukčných materiáloch sa neustále rozširuje.Z hľadiska funkčných materiálov sa objavuje a jeho potenciál sa stále skúma.Po 40 rokoch vývoja sa však ešte nestal väčšou odrodou.Hlavným dôvodom je, že náklady sú stále príliš vysoké v porovnaní s inými polymérmi.Preto by jedným z hlavných smerov výskumu polyimidov v budúcnosti malo byť stále hľadanie spôsobov, ako znížiť náklady na metódy syntézy a polymerizácie monomérov.
1. Syntéza monomérov: Monoméry polyimidu sú dianhydrid (tetrakyselina) a diamín.Spôsob syntézy diamínu je relatívne vyspelý a mnohé diamíny sú tiež komerčne dostupné.Dianhydrid je relatívne špeciálny monomér, ktorý sa používa hlavne pri syntéze polyimidu okrem vytvrdzovacieho činidla epoxidovej živice.Dianhydrid kyseliny pyromellitovej a anhydrid kyseliny trimellitovej možno získať jednostupňovou oxidáciou durénu a trimetylénu v plynnej fáze a v kvapalnej fáze extrahovaného z ťažkého aromatického oleja, produktu rafinácie ropy.Iné dôležité dianhydridy, ako je benzofenóndianhydrid, bifenyldianhydrid, difenyléterdianhydrid, hexafluórdianhydrid, atď., boli syntetizované rôznymi spôsobmi, ale náklady sú veľmi drahé.desaťtisíc juanov.Vyvinutý Inštitútom aplikovanej chémie Changchun, Čínska akadémia vied, vysoko čistý anhydrid kyseliny 4-chlórftalovej a anhydrid kyseliny 3-chlórftalovej možno získať chloráciou o-xylénu, oxidáciou a separáciou izomerizácie.Použitie týchto dvoch zlúčenín ako surovín môže syntetizovať rad dianhydridov s veľkým potenciálom na zníženie nákladov, čo je cenná syntetická cesta.
2. Polymerizačný proces: V súčasnosti používaná dvojkroková metóda a jednokrokový polykondenzačný proces všetky používajú vysokovriace rozpúšťadlá.Cena aprotických polárnych rozpúšťadiel je pomerne vysoká a je ťažké ich odstrániť.Nakoniec je potrebné ošetrenie pri vysokej teplote.Metóda PMR využíva lacné alkoholové rozpúšťadlo.Termoplastický polyimid možno tiež polymerizovať a granulovať priamo v extrudéri s dianhydridom a diamínom, nie je potrebné žiadne rozpúšťadlo a účinnosť sa môže výrazne zlepšiť.Je to najúspornejší spôsob syntézy na získanie polyimidu priamou polymerizáciou anhydridu kyseliny chlórftalovej s diamínom, bisfenolom, sulfidom sodným alebo elementárnou sírou bez prechodu cez dianhydrid.
3. Spracovanie: Uplatnenie polyimidu je také široké, a existujú rôzne požiadavky na spracovanie, ako je vysoká rovnomernosť tvorby filmu, spriadanie, naparovanie, submikrónová fotolitografia, hlboké rovné rytie stien Leptanie, veľkoplošné, veľkoplošné objemové tvarovanie, iónová implantácia, laserové presné spracovanie, hybridná technológia v nanoúrovni atď. otvorili široký svet pre aplikáciu polyimidu.
S ďalším zdokonaľovaním technológie spracovania technológie syntézy a podstatným znížením nákladov, ako aj svojimi vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami a elektroizolačnými vlastnosťami bude termoplastický polyimid v budúcnosti určite hrať významnejšiu úlohu v oblasti materiálov.A termoplastický polyimid je optimistickejší kvôli jeho dobrej spracovateľnosti.
6. Záver:
Niekoľko dôležitých faktorov pre pomalý vývojpolyimid:
1. Príprava surovín na výrobu polyimidov: čistota dianhydridu kyseliny pyromellitovej nestačí.
2. Surovina dianhydridu kyseliny pyromellitovej, to znamená, že produkcia durénu je obmedzená.Medzinárodná produkcia: 60 000 ton/rok, domáca produkcia: 5 000 ton/rok.
3. Výrobné náklady na dianhydrid kyseliny pyromellitovej sú príliš vysoké.Vo svete približne 1,2 – 1,4 tony durénu vyprodukuje 1 tonu dianhydridu kyseliny pyromellitovej, zatiaľ čo najlepší výrobcovia v mojej krajine v súčasnosti vyrábajú približne 2,0 – 2,25 tony durénu.ton, iba Changshu Federal Chemical Co., Ltd. dosiahla 1,6 tony/tonu.
4. Rozsah výroby polyimidu je príliš malý na vytvorenie priemyslu a vedľajšie reakcie polyimidu sú mnohé a komplikované.
5. Väčšina domácich podnikov má tradičné povedomie o dopyte, čo obmedzuje oblasť použitia na určitý rozsah.Zvyčajne najprv používajú cudzie produkty alebo vidia cudzie produkty predtým, ako ich hľadajú v Číne.Potreby každého podniku vychádzajú z potrieb následných zákazníkov podniku, informačnej spätnej väzby a informácií;zdrojové kanály nie sú hladké, existuje veľa medzičlánkov a množstvo správnych informácií nie je správne.
Čas odoslania: 13. februára 2023