Høyytelsesmateriale – polyimid (2)

For det fjerde, anvendelsen avpolyimid:
På grunn av egenskapene til det ovennevnte polyimidet i ytelse og syntetisk kjemi, er det vanskelig å finne et så bredt spekter av bruksområder som polyimid blant mange polymerer, og det viser ekstremt enestående ytelse i alle aspekter..
1. Film: Det er et av de tidligste produktene av polyimid, som brukes til sporisolering av motorer og innpakningsmaterialer for kabler.Hovedproduktene er DuPont Kapton, Ube Industries' Upilex-serie og Zhongyuan Apical.Gjennomsiktige polyimidfilmer fungerer som fleksible solcellesubstrater.
2. Belegg: brukes som isolerende lakk for elektromagnetisk ledning, eller brukes som høytemperaturbestandig belegg.
3. Avanserte komposittmaterialer: brukes i romfart, fly og rakettkomponenter.Det er et av de mest høytemperaturbestandige konstruksjonsmaterialene.For eksempel er det amerikanske supersoniske ruteflyprogrammet designet med en hastighet på 2,4M, en overflatetemperatur på 177°C under flyging og en nødvendig levetid på 60 000 timer.I følge rapporter har 50 % av strukturmaterialene blitt bestemt til å bruke termoplastisk polyimid som matriseharpiks.Karbonfiberforsterkede komposittmaterialer, mengden av hvert fly er omtrent 30t.
4. Fiber: Elastisitetsmodulen er nest etter karbonfiber.Det brukes som filtermateriale for høytemperaturmedier og radioaktive stoffer, samt skuddsikre og brannsikre stoffer.
5. Skumplast: brukes som høytemperaturbestandig varmeisolasjonsmateriale.
6. Teknisk plast: Det finnes herdeplast og termoplasttyper.Termoplasttyper kan støpes eller sprøytestøpes eller overføringsstøpes.Brukes hovedsakelig til selvsmøring, tetting, isolasjon og konstruksjonsmaterialer.Guangcheng polyimidmaterialer har begynt å bli brukt på mekaniske deler som kompressorsvinger, stempelringer og spesielle pumpetetninger.
7. Lim: brukes som høytemperatur strukturelt lim.Guangcheng polyimidlim har blitt produsert som en høyisolerende pottemasse for elektroniske komponenter.
8. Separasjonsmembran: brukes til separering av forskjellige gasspar, som hydrogen/nitrogen, nitrogen/oksygen, karbondioksid/nitrogen eller metan, etc., for å fjerne fuktighet fra lufthydrokarbon-tilførselsgass og alkoholer.Den kan også brukes som pervaporasjonsmembran og ultrafiltreringsmembran.På grunn av varmebestandigheten og motstanden mot organiske løsemidler til polyimid, er det av spesiell betydning ved separering av organiske gasser og væsker.
9. Fotoresist: Det er negative og positive resists, og oppløsningen kan nå submikronnivå.Den kan brukes i fargefilterfilm i kombinasjon med pigmenter eller fargestoffer, noe som i stor grad kan forenkle behandlingsprosedyren.
10. Bruk i mikroelektroniske enheter: som et dielektrisk lag for mellomlagsisolasjon, som et bufferlag for å redusere stress og forbedre utbyttet.Som et beskyttende lag kan det redusere påvirkningen av miljøet på enheten, og kan også skjerme a-partiklene, redusere eller eliminere den myke feilen (mykere feilen) til enheten.
11. Justeringsmiddel for flytende krystallskjerm:Polyimidspiller en svært viktig rolle i innrettingsmiddelmaterialet til TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD og fremtidig ferroelektrisk flytende krystallskjerm.
12. Elektrooptiske materialer: brukes som passive eller aktive bølgeledermaterialer, optiske brytermaterialer osv. Fluorholdig polyimid er transparent i kommunikasjonsbølgelengdeområdet, og bruk av polyimid som kromoformatrise kan forbedre ytelsen til materialet.stabilitet.
For å oppsummere er det ikke vanskelig å se hvorfor polyimid kan skille seg ut fra de mange aromatiske heterosykliske polymerene som dukket opp på 1960- og 1970-tallet, og til slutt bli en viktig klasse av polymermaterialer.

5. Utsikter:
Som et lovende polymermateriale,polyimidhar blitt fullt anerkjent, og dens anvendelse i isolasjonsmaterialer og konstruksjonsmaterialer utvides stadig.Når det gjelder funksjonelle materialer, dukker det opp, og potensialet utforskes fortsatt.Men etter 40 år med utvikling har den ennå ikke blitt et større utvalg.Hovedårsaken er at kostnadene fortsatt er for høye sammenlignet med andre polymerer.Derfor bør en av hovedretningene for polyimidforskning i fremtiden fortsatt være å finne måter å redusere kostnadene ved monomersyntese og polymeriseringsmetoder.
1. Syntese av monomerer: Monomerene til polyimid er dianhydrid (tetrasyre) og diamin.Syntesemetoden for diamin er relativt moden, og mange diaminer er også kommersielt tilgjengelige.Dianhydrid er en relativt spesiell monomer, som hovedsakelig brukes i syntesen av polyimid bortsett fra herderen til epoksyharpiks.Pyromellitsyredianhydrid og trimellitsyreanhydrid kan oppnås ved ett-trinns gassfase- og væskefaseoksidasjon av duren og trimetylen ekstrahert fra tung aromatisk olje, et produkt fra petroleumsraffinering.Andre viktige dianhydrider, som benzofenondianhydrid, bifenyldianhydrid, difenyleter-dianhydrid, heksafluordianhydrid, etc., har blitt syntetisert ved forskjellige metoder, men kostnadene er svært kostbare.ti tusen yuan.Utviklet av Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, kan høyrent 4-klorftalsyreanhydrid og 3-klorftalsyreanhydrid oppnås fra o-xylenklorering, oksidasjon og isomeriseringsseparasjon.Bruk av disse to forbindelsene som råmaterialer kan syntetisere en serie dianhydrider, med stort potensial for kostnadsreduksjon, er en verdifull syntetisk rute.
2. Polymeriseringsprosess: Den nåværende brukte totrinnsmetoden og ett-trinns polykondensasjonsprosessen bruker alle høytkokende løsningsmidler.Prisen på aprotiske polare løsemidler er relativt høy, og det er vanskelig å fjerne dem.Til slutt kreves høytemperaturbehandling.PMR-metoden bruker et billig alkoholløsningsmiddel.Termoplastisk polyimid kan også polymeriseres og granuleres direkte i ekstruderen med dianhydrid og diamin, ingen løsningsmiddel er nødvendig, og effektiviteten kan forbedres betydelig.Det er den mest økonomiske synteseveien for å oppnå polyimid ved direkte polymerisering av kloroftalsyreanhydrid med diamin, bisfenol, natriumsulfid eller elementært svovel uten å gå gjennom dianhydrid.
3. Behandling: Påføringen av polyimid er så bred, og det er forskjellige krav til prosessering, som høy jevnhet i filmdannelse, spinning, dampavsetning, sub-mikron fotolitografi, dyp rett vegggravering Etsning, stort område, stort- volumstøping, ioneimplantasjon, laserpresisjonsbehandling, hybridteknologi i nanoskala, etc. har åpnet en bred verden for anvendelse av polyimid.
Med den ytterligere forbedringen av prosesseringsteknologien til synteseteknologi og den betydelige kostnadsreduksjonen, så vel som dens overlegne mekaniske egenskaper og elektriske isolasjonsegenskaper, vil termoplastisk polyimid definitivt spille en mer fremtredende rolle innen materialer i fremtiden.Og termoplastisk polyimid er mer optimistisk på grunn av sin gode bearbeidbarhet.

6. Konklusjon:
Flere viktige faktorer for langsom utvikling avpolyimid:
1. Forberedelse av råvarer for polyimidproduksjon: renheten til pyromellitsyredianhydrid er ikke nok.
2. Råmaterialet av pyromellittisk dianhydrid, det vil si produksjonen av durene er begrenset.Internasjonal produksjon: 60.000 tonn/år, innenlandsk produksjon: 5.000 tonn/år.
3. Produksjonskostnaden for pyromellitsyredianhydrid er for høy.I verden produserer ca. 1,2-1,4 tonn durene 1 tonn pyromellitsyredianhydrid, mens de beste produsentene i mitt land for tiden produserer ca. 2,0-2,25 tonn durene.tonn, bare Changshu Federal Chemical Co, Ltd nådde 1,6 tonn/tonn.
4. Produksjonsskalaen til polyimid er for liten til å danne en industri, og bireaksjonene til polyimid er mange og kompliserte.
5. De fleste innenlandske bedrifter har tradisjonell etterspørselsbevissthet, som begrenser bruksområdet til et visst område.De bruker vanligvis utenlandske produkter først eller ser utenlandske produkter før de leter etter dem i Kina.Behovene til hver bedrift kommer fra behovene til nedstrømskundene til bedriften, tilbakemeldinger og informasjon;kildekanalene er ikke jevne, det er mange mellomkoblinger, og mengden korrekt informasjon er ute av form.