Τέταρτον, η εφαρμογή τουπολυιμίδιο:
Λόγω των χαρακτηριστικών του προαναφερθέντος πολυιμιδίου στην απόδοση και στη συνθετική χημεία, είναι δύσκολο να βρεθεί ένα τόσο ευρύ φάσμα εφαρμογών όπως το πολυϊμίδιο μεταξύ πολλών πολυμερών, και παρουσιάζει εξαιρετικά εξαιρετική απόδοση από κάθε άποψη..
1. Φιλμ: Είναι ένα από τα παλαιότερα προϊόντα πολυιμιδίου, που χρησιμοποιείται για μόνωση σχισμών κινητήρων και υλικά περιτυλίγματος καλωδίων.Τα κύρια προϊόντα είναι η DuPont Kapton, η σειρά Upilex της Ube Industries και η Zhongyuan Apical.Οι διαφανείς μεμβράνες πολυιμιδίου χρησιμεύουν ως εύκαμπτα υποστρώματα ηλιακών κυττάρων.
2. Επικάλυψη: χρησιμοποιείται ως μονωτικό βερνίκι για ηλεκτρομαγνητικό σύρμα, ή χρησιμοποιείται ως επίστρωση ανθεκτική σε υψηλές θερμοκρασίες.
3. Προηγμένα σύνθετα υλικά: χρησιμοποιούνται στην αεροδιαστημική, αεροσκάφη και εξαρτήματα πυραύλων.Είναι ένα από τα πιο ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες δομικά υλικά.Για παράδειγμα, το πρόγραμμα υπερηχητικών αεροσκαφών των ΗΠΑ έχει σχεδιαστεί με ταχύτητα 2,4M, θερμοκρασία επιφάνειας 177°C κατά τη διάρκεια της πτήσης και απαιτούμενη διάρκεια ζωής 60.000 ώρες.Σύμφωνα με αναφορές, το 50% των δομικών υλικών έχει προσδιοριστεί ότι χρησιμοποιούν θερμοπλαστικό πολυιμίδιο ως ρητίνη μήτρας.Σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ανθρακονήματα, η ποσότητα κάθε αεροσκάφους είναι περίπου 30 τόνοι.
4. Ίνα: Ο συντελεστής ελαστικότητας είναι δεύτερος μόνο μετά τις ίνες άνθρακα.Χρησιμοποιείται ως υλικό φίλτρου για μέσα υψηλής θερμοκρασίας και ραδιενεργές ουσίες, καθώς και για αλεξίσφαιρα και πυρίμαχα υφάσματα.
5. Αφρώδες πλαστικό: χρησιμοποιείται ως θερμομονωτικό υλικό ανθεκτικό σε υψηλή θερμοκρασία.
6. Μηχανικά πλαστικά: Υπάρχουν θερμοσκληρυνόμενοι και θερμοπλαστικά είδη.Τα θερμοπλαστικά είδη μπορούν να καλουπωθούν ή να χυτευθούν με έγχυση ή να καλουπωθούν με μεταφορά.Χρησιμοποιείται κυρίως για αυτολίπανση, στεγανοποίηση, μόνωση και δομικά υλικά.Τα υλικά πολυιμιδίου Guangcheng έχουν αρχίσει να εφαρμόζονται σε μηχανικά μέρη όπως περιστροφικά πτερύγια συμπιεστή, δακτυλίους εμβόλων και ειδικές τσιμούχες αντλιών.
7. Κόλλα: χρησιμοποιείται ως δομική κόλλα υψηλής θερμοκρασίας.Η κόλλα πολυϊμιδίου Guangcheng έχει παραχθεί ως μια σύνθεση υψηλής μόνωσης για ηλεκτρονικά εξαρτήματα.
8. Διαχωριστική μεμβράνη: χρησιμοποιείται για το διαχωρισμό διαφόρων ζευγών αερίων, όπως υδρογόνο/άζωτο, άζωτο/οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα/άζωτο ή μεθάνιο κ.λπ., για την αφαίρεση της υγρασίας από το αέριο τροφοδοσίας υδρογονανθράκων του αέρα και τις αλκοόλες.Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως μεμβράνη διεξάτμισης και μεμβράνη υπερδιήθησης.Λόγω της αντοχής στη θερμότητα και της αντίστασης σε οργανικούς διαλύτες του πολυιμιδίου, έχει ιδιαίτερη σημασία στον διαχωρισμό οργανικών αερίων και υγρών.
9. Φωτοανθεκτικό: Υπάρχουν αρνητικές και θετικές αντιστάσεις και η ανάλυση μπορεί να φτάσει σε επίπεδο υπομικρών.Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε φιλμ έγχρωμου φίλτρου σε συνδυασμό με χρωστικές ή βαφές, γεγονός που μπορεί να απλοποιήσει σημαντικά τη διαδικασία επεξεργασίας.
10. Εφαρμογή σε μικροηλεκτρονικές συσκευές: ως διηλεκτρικό στρώμα για μόνωση ενδιάμεσων στρωμάτων, ως ρυθμιστικό στρώμα για μείωση της πίεσης και βελτίωση της απόδοσης.Ως προστατευτικό στρώμα, μπορεί να μειώσει την επίδραση του περιβάλλοντος στη συσκευή και μπορεί επίσης να θωρακίσει τα σωματίδια α, μειώνοντας ή εξαλείφοντας το μαλακό σφάλμα (softerror) της συσκευής.
11. Παράγοντας ευθυγράμμισης για οθόνη υγρών κρυστάλλων:Πολυιμίδιοπαίζει πολύ σημαντικό ρόλο στο υλικό του παράγοντα ευθυγράμμισης των TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD και της μελλοντικής σιδηροηλεκτρικής οθόνης υγρών κρυστάλλων.
12. Ηλεκτροοπτικά υλικά: χρησιμοποιούνται ως υλικά παθητικού ή ενεργού κυματοδηγού, υλικά οπτικού διακόπτη κ.λπ. Το πολυιμίδιο που περιέχει φθόριο είναι διαφανές στο εύρος μήκους κύματος επικοινωνίας και η χρήση πολυιμιδίου ως μήτρας χρωμοφόρων μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του υλικού.σταθερότητα.
Συνοψίζοντας, δεν είναι δύσκολο να καταλάβουμε γιατί το πολυιμίδιο μπορεί να ξεχωρίσει από τα πολυάριθμα αρωματικά ετεροκυκλικά πολυμερή που εμφανίστηκαν τις δεκαετίες του 1960 και του 1970 και τελικά να γίνει μια σημαντική κατηγορία πολυμερών υλικών.
5. Outlook:
Ως πολλά υποσχόμενο πολυμερές υλικό,πολυιμίδιοέχει αναγνωριστεί πλήρως και η εφαρμογή του σε μονωτικά υλικά και δομικά υλικά επεκτείνεται συνεχώς.Όσον αφορά τα λειτουργικά υλικά, αναδύεται και οι δυνατότητές του εξακολουθούν να διερευνώνται.Ωστόσο, μετά από 40 χρόνια ανάπτυξης, δεν έχει γίνει ακόμη μεγαλύτερη ποικιλία.Ο κύριος λόγος είναι ότι το κόστος εξακολουθεί να είναι πολύ υψηλό σε σύγκριση με άλλα πολυμερή.Ως εκ τούτου, μία από τις κύριες κατευθύνσεις της έρευνας για τα πολυϊμίδια στο μέλλον θα πρέπει να είναι η εύρεση τρόπων μείωσης του κόστους στις μεθόδους σύνθεσης μονομερών και πολυμερισμού.
1. Σύνθεση μονομερών: Τα μονομερή του πολυιμιδίου είναι ο διανυδρίτης (τετραοξύ) και η διαμίνη.Η μέθοδος σύνθεσης της διαμίνης είναι σχετικά ώριμη και πολλές διαμίνες είναι επίσης διαθέσιμες στο εμπόριο.Ο διανυδρίτης είναι ένα σχετικά ειδικό μονομερές, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως στη σύνθεση πολυιμιδίου εκτός από τον παράγοντα σκλήρυνσης της εποξειδικής ρητίνης.Ο πυρομελλιτικός διανυδρίτης και ο τριμελλιτικός ανυδρίτης μπορούν να ληφθούν με οξείδωση αερίου και υγρής φάσης ενός σταδίου του ντουρένιου και του τριμεθυλενίου που εκχυλίζεται από βαρύ αρωματικό έλαιο, προϊόν διύλισης πετρελαίου.Άλλοι σημαντικοί διανυδρίτες, όπως ο διανυδρίτης βενζοφαινόνης, ο διφαινυλ διανυδρίτης, ο διφαινυλ αιθέρας, ο εξαφθοροδιανυδρίτης κ.λπ., έχουν συντεθεί με διάφορες μεθόδους, αλλά το κόστος είναι πολύ ακριβό.δέκα χιλιάδες γιουάν.Αναπτύχθηκε από το Changchun Institute of Applied Chemistry, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, υψηλής καθαρότητας 4-χλωροφθαλικός ανυδρίτης και 3-χλωροφθαλικός ανυδρίτης μπορούν να ληφθούν από χλωρίωση, οξείδωση και ισομερισμό ο-ξυλενίου.Η χρήση αυτών των δύο ενώσεων ως πρώτων υλών μπορεί να συνθέσει μια σειρά διανυδρίτες, με μεγάλες δυνατότητες μείωσης του κόστους, είναι μια πολύτιμη συνθετική οδός.
2. Διαδικασία πολυμερισμού: Η μέθοδος δύο σταδίων που χρησιμοποιείται σήμερα και η διαδικασία πολυσυμπύκνωσης ενός σταδίου χρησιμοποιούν διαλύτες υψηλού βρασμού.Η τιμή των απρωτικών πολικών διαλυτών είναι σχετικά υψηλή και είναι δύσκολο να αφαιρεθούν.Τέλος, απαιτείται επεξεργασία σε υψηλή θερμοκρασία.Η μέθοδος PMR χρησιμοποιεί έναν φθηνό αλκοολούχο διαλύτη.Το θερμοπλαστικό πολυιμίδιο μπορεί επίσης να πολυμεριστεί και να κοκκοποιηθεί απευθείας στον εξωθητή με διανυδρίτη και διαμίνη, δεν απαιτείται διαλύτης και η απόδοση μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά.Είναι η πιο οικονομική οδός σύνθεσης για τη λήψη πολυιμιδίου με απευθείας πολυμερισμό του χλωροφθαλικού ανυδρίτη με διαμίνη, δισφαινόλη, θειούχο νάτριο ή στοιχειακό θείο χωρίς να περάσει από διανυδρίτη.
3. Επεξεργασία: Η εφαρμογή του πολυϊμιδίου είναι τόσο ευρεία και υπάρχουν διάφορες απαιτήσεις για την επεξεργασία, όπως υψηλή ομοιομορφία σχηματισμού φιλμ, περιδίνηση, εναπόθεση ατμών, φωτολιθογραφία κάτω του μικρού, χάραξη σε βάθος ευθύγραμμου τοίχου Χαλκογραφία, μεγάλης επιφάνειας, μεγάλης- Η χύτευση όγκου, η εμφύτευση ιόντων, η επεξεργασία ακριβείας με λέιζερ, η υβριδική τεχνολογία νανοκλίμακας κ.λπ. έχουν ανοίξει έναν ευρύ κόσμο για την εφαρμογή πολυιμιδίου.
Με την περαιτέρω βελτίωση της τεχνολογίας επεξεργασίας της τεχνολογίας σύνθεσης και την ουσιαστική μείωση του κόστους, καθώς και τις ανώτερες μηχανικές ιδιότητες και ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης, το θερμοπλαστικό πολυιμίδιο θα παίξει σίγουρα πιο σημαντικό ρόλο στον τομέα των υλικών στο μέλλον.Και το θερμοπλαστικό πολυιμίδιο είναι πιο αισιόδοξο λόγω της καλής επεξεργασιμότητας του.
6. Συμπέρασμα:
Αρκετοί σημαντικοί παράγοντες για την αργή ανάπτυξη τουπολυιμίδιο:
1. Προετοιμασία πρώτων υλών για την παραγωγή πολυιμιδίου: η καθαρότητα του πυρομελλιτικού διανυδρίτη δεν είναι αρκετή.
2. Η πρώτη ύλη του πυρομελλιτικού διανυδρίτη, δηλαδή η παραγωγή ντουρένιου είναι περιορισμένη.Διεθνής παραγωγή: 60.000 τόνοι/έτος, εγχώρια παραγωγή: 5.000 τόνοι/έτος.
3. Το κόστος παραγωγής του πυρομελλιτικού διανυδρίτη είναι πολύ υψηλό.Στον κόσμο, περίπου 1,2-1,4 τόνοι durene παράγουν 1 τόνο πυρομελλιτικού διανυδρίτη, ενώ οι καλύτεροι κατασκευαστές στη χώρα μου παράγουν αυτή τη στιγμή περίπου 2,0-2,25 τόνους durene.τόνους, μόνο η Changshu Federal Chemical Co., Ltd. έφτασε τους 1,6 τόνους/τόνο.
4. Η κλίμακα παραγωγής του πολυιμιδίου είναι πολύ μικρή για να σχηματιστεί βιομηχανία και οι παράπλευρες αντιδράσεις του πολυιμιδίου είναι πολλές και περίπλοκες.
5. Οι περισσότερες εγχώριες επιχειρήσεις έχουν παραδοσιακή επίγνωση της ζήτησης, η οποία περιορίζει την περιοχή εφαρμογής σε ένα συγκεκριμένο εύρος.Συνήθως χρησιμοποιούν ξένα προϊόντα πρώτα ή βλέπουν ξένα προϊόντα πριν τα ψάξουν στην Κίνα.Οι ανάγκες κάθε επιχείρησης προέρχονται από τις ανάγκες των μεταγενέστερων πελατών της επιχείρησης, την ανατροφοδότηση πληροφοριών και τις πληροφορίες.τα κανάλια πηγής δεν είναι ομαλά, υπάρχουν πολλοί ενδιάμεσοι σύνδεσμοι και ο όγκος των σωστών πληροφοριών είναι άστοχος.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-13-2023