Neljandaks, kohaldaminepolüimiid:
Ülalmainitud polüimiidi omaduste ja sünteetilise keemia omaduste tõttu on paljude polümeeride hulgast raske leida nii laia valikut rakendusi nagu polüimiid ja see näitab igas aspektis erakordselt silmapaistvaid omadusi..
1. Kile: see on üks varasemaid polüimiidi tooteid, mida kasutatakse mootorite ja kaablite ümbrismaterjalide isolatsiooniks.Peamised tooted on DuPont Kapton, Ube Industriesi Upilexi sari ja Zhongyuan Apical.Läbipaistvad polüimiidkiled toimivad paindlike päikesepatareide substraatidena.
2. Kattekiht: kasutatakse elektromagnetilise juhtme isolatsioonilakina või kõrge temperatuurikindla kattekihina.
3. Täiustatud komposiitmaterjalid: kasutatakse kosmose-, lennuki- ja raketikomponentides.See on üks kõrgetele temperatuuridele vastupidavamaid konstruktsioonimaterjale.Näiteks USA ülehelikiirusega reisilennukite programm on kavandatud kiirusega 2,4M, pinnatemperatuuriga 177°C lennu ajal ja nõutava kasutuseaga 60 000 tundi.Aruannete kohaselt on 50% konstruktsioonimaterjalidest kasutatud maatriksvaiguna termoplastilist polüimiidi.Süsinikkiuga tugevdatud komposiitmaterjalid, iga lennuki kogus on umbes 30t.
4. Kiud: elastsusmoodul on süsinikkiust teisel kohal.Seda kasutatakse kõrgtemperatuursete ainete ja radioaktiivsete ainete, samuti kuuli- ja tulekindlate kangaste filtrimaterjalina.
5. Vahtplast: kasutatakse kõrge temperatuurikindla soojusisolatsioonimaterjalina.
6. Tehnoplastid: on termoreaktiivseid ja termoplastseid tüüpe.Termoplasti tüüpe saab vormida, survevalu või ülekandevormida.Kasutatakse peamiselt isemäärimiseks, tihendamiseks, isolatsiooniks ja konstruktsioonimaterjalideks.Guangchengi polüimiidmaterjale on hakatud kasutama mehaanilistele osadele, nagu kompressori pöörlevad labad, kolvirõngad ja spetsiaalsed pumba tihendid.
7. Liim: kasutatakse kõrge temperatuuriga struktuurliimina.Guangchengi polüimiidliim on toodetud elektroonikakomponentide suure isolatsiooniga seguna.
8. Eraldusmembraan: kasutatakse erinevate gaasipaaride, nagu vesinik/lämmastik, lämmastik/hapnik, süsinikdioksiid/lämmastik või metaan jne, eraldamiseks, et eemaldada niiskust õhu süsivesinike toitegaasist ja alkoholidest.Seda saab kasutada ka pervaporatsioonimembraanina ja ultrafiltratsioonimembraanina.Polüimiidi kuumakindluse ja orgaaniliste lahustite vastupidavuse tõttu on sellel eriline tähendus orgaaniliste gaaside ja vedelike eraldamisel.
9. Fotoresist: on negatiivsed ja positiivsed resistid ning eraldusvõime võib ulatuda submikroni tasemeni.Seda saab kasutada värvifiltri kiledes koos pigmentide või värvainetega, mis võib töötlemisprotseduuri oluliselt lihtsustada.
10. Kasutamine mikroelektroonikaseadmetes: dielektrilise kihina kihtidevahelise isolatsiooni jaoks, puhverkihina pingete vähendamiseks ja saagikuse parandamiseks.Kaitsekihina võib see vähendada keskkonna mõju seadmele ja samuti varjestada a-osakesi, vähendades või kõrvaldades seadme pehmet viga (pehmemat tõrget).
11. Vedelkristallkuvari joondusvahend:Polüimiidmängib väga olulist rolli TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD ja tulevase ferroelektrilise vedelkristallkuvari joondusaine materjalis.
12. Elektrooptilised materjalid: kasutatakse passiivsete või aktiivsete lainejuhi materjalidena, optiliste lülitite materjalidena jne. Fluori sisaldav polüimiid on side lainepikkuste vahemikus läbipaistev ja polüimiidi kasutamine kromofoormaatriksina võib parandada materjali jõudlust.stabiilsus.
Kokkuvõtteks võib öelda, et pole raske mõista, miks polüimiid võib 1960. ja 1970. aastatel ilmunud arvukate aromaatsete heterotsükliliste polümeeride hulgast eristuda ja lõpuks saada oluliseks polümeermaterjalide klassiks.
5. Outlook:
Paljutõotava polümeermaterjalinapolüimiidon täielikult tunnustatud ning selle kasutamine isolatsioonimaterjalides ja konstruktsioonimaterjalides laieneb pidevalt.Funktsionaalsete materjalide osas on see tekkimas ja selle potentsiaali alles uuritakse.Kuid pärast 40 aastat kestnud arengut pole sellest veel suuremat sorti saanud.Peamine põhjus on see, et hind on teiste polümeeridega võrreldes endiselt liiga kõrge.Seetõttu peaks tulevikus olema polüimiidi uurimise üks põhisuundi siiski leida võimalusi kulude vähendamiseks monomeeride sünteesi ja polümerisatsiooni meetodite osas.
1. Monomeeride süntees: Polüimiidi monomeerid on dianhüdriid (tetrahape) ja diamiin.Diamiini sünteesimeetod on suhteliselt küps ja paljud diamiinid on ka kaubanduslikult saadaval.Dianhüdriid on suhteliselt eriline monomeer, mida kasutatakse peamiselt polüimiidi sünteesil, välja arvatud epoksüvaigu kõvendi.Püromelliitdianhüdriidi ja trimelliitanhüdriidi võib saada nafta rafineerimisel saadud raskest aromaatsest õlist ekstraheeritud dureeni ja trimetüleeni üheastmelise gaasifaasi ja vedela faasi oksüdeerimisel.Erinevate meetoditega on sünteesitud ka teisi olulisi dianhüdriide, nagu bensofenoondianhüdriid, bifenüüldianhüdriid, difenüüleeterdianhüdriid, heksafluorodianhüdriid jne, kuid nende maksumus on väga kallis.kümme tuhat jüaani.Hiina Teaduste Akadeemia Changchuni Rakenduskeemia Instituudi poolt välja töötatud kõrge puhtusastmega 4-kloroftaalhappe anhüdriidi ja 3-kloroftaalanhüdriidi saab o-ksüleeni kloorimise, oksüdeerimise ja isomerisatsiooni eraldamise teel.Nende kahe ühendi kasutamine toorainena võib sünteesida seeria dianhüdriide, millel on suur kulude vähendamise potentsiaal, mis on väärtuslik sünteesitee.
2. Polümerisatsiooniprotsess: praegu kasutatav kaheetapiline meetod ja üheastmeline polükondensatsiooniprotsess kasutavad kõik kõrge keemistemperatuuriga lahusteid.Aprotoonsete polaarsete lahustite hind on suhteliselt kõrge ja neid on raske eemaldada.Lõpuks on vajalik kõrgtemperatuuriline töötlemine.PMR-meetodil kasutatakse odavat alkoholilahustit.Termoplastilist polüimiidi saab ka polümeriseerida ja granuleerida otse ekstruuderis dianhüdriidi ja diamiiniga, lahustit pole vaja ja tõhusust saab oluliselt parandada.See on kõige ökonoomsem sünteesiviis polüimiidi saamiseks, polümeriseerides kloroftaalhappe anhüdriidi otse diamiini, bisfenooli, naatriumsulfiidi või elementaarse väävliga, ilma dianhüdriidi läbimata.
3. Töötlemine: polüimiidi kasutusala on nii lai ja töötlemiseks on erinevad nõuded, näiteks kile moodustumise kõrge ühtlus, ketramine, aurustamine-sadestamine, submikroniline fotolitograafia, sügav sirge seina graveerimine, söövitamine, suure pindalaga, suur mahuvormimine, ioonide implanteerimine, laseri täppistöötlus, nanomõõtmeline hübriidtehnoloogia jne on avanud polüimiidi rakendamiseks laia maailma.
Sünteesitehnoloogia töötlemistehnoloogia edasise täiustamise ja kulude olulise vähenemise, aga ka oma suurepäraste mehaaniliste ja elektriisolatsiooniomaduste tõttu mängib termoplastne polüimiid tulevikus materjalide valdkonnas kindlasti olulisemat rolli.Ja termoplastne polüimiid on oma hea töödeldavuse tõttu optimistlikum.
6. Järeldus:
Mitmed olulised tegurid aeglaseks arengukspolüimiid:
1. Polüimiidi tootmiseks vajalike toorainete ettevalmistamine: püromelliidi dianhüdriidi puhtus ei ole piisav.
2. Püromelliitdianhüdriidi tooraine ehk dureeni toodang on piiratud.Rahvusvaheline toodang: 60 000 tonni/aastas, kodumaine toodang: 5000 tonni/aastas.
3. Püromelliitdianhüdriidi tootmiskulud on liiga kõrged.Maailmas toodab umbes 1,2–1,4 tonni dureeni 1 tonni püromelliiddianhüdriidi, samas kui minu kodumaa parimad tootjad toodavad praegu umbes 2,0–2,25 tonni dureeni.tonni, ainult Changshu Federal Chemical Co., Ltd. jõudis 1,6 tonnini tonni kohta.
4. Polüimiidi tootmismaht on tööstuse moodustamiseks liiga väike ning polüimiidi kõrvalreaktsioone on palju ja keeruline.
5. Enamikul kodumaistel ettevõtetel on traditsiooniline nõudlusteadlikkus, mis piirab rakendusala teatud vahemikus.Tavaliselt kasutavad nad esmalt välismaiseid tooteid või näevad välismaiseid tooteid enne, kui neid Hiinast otsivad.Iga ettevõtte vajadused tulenevad ettevõtte alljärgnevate klientide vajadustest, teabe tagasisidest ja teabest;lähtekanalid ei ole sujuvad, vahelinke on palju ja õige info hulk on korrast ära.
Postitusaeg: 13. veebruar 2023