1. Uvod u poliimid
Poliimid (PI) je molekularna struktura koja sadrži veze lanca aromatičnih heterocikličnih polimera na bazi imida-, trenutno je jedna od najboljih vrsta inženjerske plastične otpornosti na toplinu, koja se široko koristi u avijaciji, svemiru, mikroelektronici, nano, tekućim kristalima, laserima i drugim poljima.
Nedavno su sve zemlje uključile istraživanje, razvoj i upotrebu PI u 21. veku kao jedan od fokusa razvoja novih hemijskih materijala. Poliimid, zbog svojih izvanrednih karakteristika u performansama i sintezi, ima velike izglede za primjenu, bilo kao strukturni materijal ili kao funkcionalni materijal.
Poliimid je poznat kao vrh piramide polimernih materijala, poznat i kao "rješavač problema", a čak i neki insajderi u industriji vjeruju da "ni jedan poliimid neće imati današnju mikroelektronsku tehnologiju.
.
Piramida od polimernih materijala
2. klasifikacija i primjena poliimida
Poliimid se može koristiti u raznim oblastima zbog svojih odličnih performansi, a također se može podijeliti na razne tipove, uključujući inženjersku plastiku, vlakna, fotoosjetljivi poliimid, pjene, premaze, ljepila, filmove, aerogele, kompozite i tako dalje.
Poliimid se široko koristi
Među mnogim polimerima, poliimid je jedini koji ima širok spektar primjena i pokazuje izvanredne performanse u svakom od njih. U nastavku ću vas provesti kroz glavne upotrebe svake vrste poliimida.
(1).Inženjerske plastike
Poliimidne inženjerske plastike mogu se podijeliti na termoreaktivne i termoplastične, mogu se podijeliti na poli(tetrametilen tetraimid) (PMMI), polieterimid (PEI), poliamid i imid (PAI), itd., imaju vlastitu upotrebu u različitim poljima.
PMMI u 1.8MPa opterećenje toplotne distorzije temperature od 360 stepeni, odlična električna svojstva, može se koristiti za posebne uslove preciznih dijelova, visokotemperaturnih samopodmazujućih ležajeva, zaptivki, impelera, itd., također se može koristiti u kontaktu s dijelovima ventila za tekući amonijak, dijelovima sistema za dovod goriva mlaznog motora.
PEI ima izvrsna mehanička svojstva, električna izolacijska svojstva, otpornost na zračenje, visoku temperaturu i otpornost na abraziju, dobru fluidnost taline, skupljanje u kalupu od 0,5% do 0,7%, dostupan je za brizganje i ekstruziju, naknadna- obrada je lakša, može se koristiti i za metodu zavarivanja i druge materijale u kombinaciji u elektronici, elektronici, elektronici, elektronici i elektroindustriji. se široko koriste.
Čvrstoća PAI je najveća među sadašnjom ne-ojačanom plastikom, vlačna čvrstoća je 190MPa, čvrstoća na savijanje je 250MPa, a temperatura izobličenja topline je čak 274 stepena pod opterećenjem od 1,8MPa. PAI ima dobru otpornost na ablaciju i elektromagnetizam na visokoj temperaturi i visokoj frekvenciji, te ima dobra svojstva prianjanja na metale i druge materijale, uglavnom se koristi za zupčanike, ležajeve i odvojne kandže fotokopirnih uređaja itd., a može se koristiti za ablacije aviona, transmisionih materijala i drugih materijala, a može se koristiti i u proizvodnji elektronskih uređaja. Uglavnom se koristi za zupčanike, ležajeve i kandže separatora kopir mašina, itd. Može se koristiti i za ablativne materijale, magnetno propusne materijale i konstrukcijske materijale aviona.
Poliimid za dijelove visokih performansi
(2). Poliimidno vlakno
Poliimidno vlakno je važno vlakno visokih{0}}performansi, njegovo poliimidno vlakno na visokim temperaturama je trenutno jedno od najviših temperatura organskih sintetičkih vlakana, može se koristiti na 250 ~ 350 stepeni, u otpornosti na svjetlost, upijanju vode, otpornosti na toplinu i drugim aspektima aramida i polifenilen sulfida visoke performanse{3} superiorne u odnosu na {3} poliimidnih vlakana od čvrstoće aramida je oko jedan puta veća od trenutnih mehaničkih performansi najboljih organskih. To je jedno od najboljih organskih sintetičkih vlakana u smislu mehaničkih svojstava.
Kontinuiranim razvojem visoko-oblasti, njegova fizička i hemijska svojstva PI proizvoda su sve zahtjevnija, tradicionalni PI materijali u mehanici, termičkim i optičkim, električnim, magnetskim i drugim aspektima performansi nisu bili u mogućnosti da zadovolje savremena naučna i tehnološka polja posebnih zahtjeva materijala, PI visoke-sa svojim performansama, stabilnih mehaničkih karakteristika i drugih mehaničkih karakteristika radija vlakana generacija vlakana visokih{2}}performansi će postati tipičan predstavnik vlakana.
Trenutno se domaća industrija PI vlakana uglavnom bavi Jiangsu Aoshen, Changchun Gaoqi, Kejiu New Material, Jiangsu Xiannuo i tako dalje. Među njima, Changchun Gaoqi je postao važna baza za istraživanje, razvoj i proizvodnju poliimida u Kini, a visoko-organsko vlakno visokih performansi sa potpuno nezavisnim pravima intelektualnog vlasništva Jiangsu ceno je prošlo procjenu naučnih i tehnoloških dostignuća 2016. godine, a također je preuzelo vodstvo u 2020. godini{101}nacionalnog standarda za završetak{1} razvoja " poliimidni filament visokog{5}}modula".
Poliimidna vlakna
(3). Fotoosetljivi poliimid (PSPI)
Fotosenzitivni poliimid (PSPI) je klasa polimernog lanca kako imidnog prstena tako i fotosenzitivnih gena, skup odlične termičke stabilnosti, dobrih mehaničkih svojstava, hemijskih i fotografskih svojstava organskih materijala.
Fotoosetljivi poliimid u oblasti elektronike, uglavnom fotorezist i elektronsko pakovanje dve glavne uloge, u fotoosetljivom poliimidu koji se dodaje senzibilizatoru, stabilizatoru itd. može se dobiti "poliimid fotorezist". U poređenju sa tradicionalnim fotorezistima, poliimid sam po sebi ima dobra dielektrična svojstva, tako da nije potrebno premazati radni medij kada se koristi uloga svjetlosne barijere, što može uvelike skratiti proces i poboljšati efikasnost proizvodnje.
Tehnologiju proizvodnje fotosenzitivnog poliimida (PSPI) uglavnom kontrolišu američke i japanske kompanije, od kojih je Toray jedno od najuspješnijih svjetskih poduzeća na tržištu pozitivnih PSPI proizvoda, a njegovi pozitivni proizvodi se koriste u pakiranju mikroelektronike, inkapsulaciji optoelektronike i drugim poljima.
Ograničena zaostalom proizvodnom tehnologijom, kineska industrija poliimida još uvijek treba da snima filmove i druge proizvode niske{0}}vrste, proizvodnja fotoosjetljivih poliimida je manja, potražnja na tržištu ovisi o uvozu. U podršci politike "Made in China 2025", kineska industrijska, mehanička, elektronska i druga polja ulaze u fazu domaće zamjene, domaća preduzeća za PSPI nastavljaju da se produbljuju, neke kompanije su ovladale tehnologijom proizvodnje.
Trenutno, izgled PSPI R & D, proizvodnja lokalnih poduzeća su Rui Huatai, Ming Shi novi materijali, nacionalna vjetroplastična industrija, Dinglong Technology, itd., budućnost područja domaće zamjene prostora.
Poliimid za fotootpor
(4). Poliimidna pjena
Poliimidna pjena je vrsta poliimidnog materijala, koju je 1970-ih godina prošlog stoljeća razvio NASA Langley Research Center u saradnji sa Unitika America, koristi se u svemirskim šatlovima, a sada se široko koristi u avionima, brodovima, vozovima, automobilima i drugim poljima, sa prirodom otpornosti na vatru,-otporan na toplinu, lagan,{2} dugotrajan, netoksičan,{2} može biti{2} Ultra-visoka temperatura, ultra-niska temperatura, jaka slana spreja, jaka buka, jaka korozija, jako zračenje i drugi ekstremni uslovi rada.
Poliimidna pjena se može podijeliti u tri kategorije:
(a) Isto kao i opći poliimid, imid kao glavni lanac pjenastog materijala, upotreba temperature doseže više od 300 stupnjeva (PI pjena)
(b) pjenasti materijali u kojima imidni prsten postoji kao bočna grupa (PMI pjena)
(c) Nano{0}}pjenasti materijali dobijeni uvođenjem termički nestabilnih segmenata masnog lanca u poliimid i njihovim pucanjem na visokim temperaturama.
Poliimidni pjenasti materijali spadaju u napredne funkcionalne materijale, sve se više koriste u zrakoplovstvu, oceanskom transportu, nacionalnoj obrani i mikroelektronici i drugim visokotehnološkim poljima kao što su toplinska izolacija, smanjenje vibracija i buke i izolacija i drugi ključni materijali.
PI pjena je trenutno najvažnija primjena za brodove s materijalima za toplinsku izolaciju i smanjenje buke, kineska mornarica je trenutno u trećem vrhuncu brodogradnje, PI pjena kao nova vrsta ratnih brodova u prvom izboru materijala za toplinsku izolaciju i smanjenje buke, potražnja brzo raste.
Poli(metakrilimidna) pjena (skraćeno PMI) je nova vrsta pjenastog materijala visoke molekularne strukture s optimalnim sveobuhvatnim performansama, koji je kompozitni materijal jezgre od pjene visokih-performansi sa visokom specifičnom čvrstoćom, visokim specifičnim modulom, velikom stopom zatvaranja i visokom otpornošću na toplinu, a karakteriziraju je mala težina, visoka čvrstoća i uz to, odlična otpornost na temperaturu i otpornost na visoke/niske temperature itd. materijal za brodove, ima rapidno rastuću potražnju. Osim toga, PMI pjena kao najizvrsniji materijal za strukturnu pjenastu jezgru, koja se široko koristi u lopaticama ventilatora, lopaticama helikoptera, zrakoplovstvu i drugim poljima, njen trend zamjene za PET pjenu je jasan, tržišni prostor je ogroman.
PI pjena je -otporna na toplinu,-otporna na plamen, ne proizvodi štetne plinove, laka za ugradnju, široko se koristi u materijalima za toplinsku izolaciju i smanjenje buke. Trenutno, američka mornarica koristi PI pjenu kao materijal za toplinsku i zvučnu izolaciju za sve površinske brodove i podmornice, a pjena SOLIMIDE koju proizvodi INSPEC koristi se u više od 15 zemalja za razvoj sustava toplinske i akustične izolacije za pomorske brodove. Osim toga, PI pjena se također široko koristi u civilnim brodovima, kao što su luksuzni brodovi za krstarenje, gliseri i brodovi na tečni prirodni plin.
Poliimidna pjena
Slično PI pjeni, primjena PMI pjene je također vrlo široka. Tipične primjene PMI pjene uključuju:
(a) Strukturalni materijal jezgre od pjene: odlična otpornost na kompresiju pri visokim-temperaturama, tako da se široko koristi kao materijal jezgre za lopatice ventilatora, avijaciju, svemir, brodove, sportsku opremu, medicinsku opremu i druga polja;
(b) Širokopojasni talasni-prozirni materijali: niska dielektrična konstanta i gubitak čine ga širokom upotrebom u radarima, antenama i drugim poljima;
(c) materijali za toplotnu i zvučnu izolaciju: brze{0}}lokomotive, gume, audio i tako dalje.
Od 21. stoljeća, broj jedinica uključenih u istraživanje poliimidne pjene u Kini je značajno porastao, a industrija je napravila značajna tehnološka otkrića, a trenutno su glavni domaći proizvođači poliimidne pjene Qingdao Ocean, Kanda New Material i Tiansheng New Material, Zigong Zhongtiansheng, Qingdao Ocean New Material. Među njima, Ningbo institut za materijale, Kineska akademija nauka je izgradio pilot opremu za čestice poliimida mikropjene, Qingdao Ocean i Kangda Novi materijal poliimidni proizvodi prošli su vojni test.
(5). Poliimidni premazi
Poliimid za pripremu premaza je jedna od njegovih najranijih primjena, tvari u premazu se uglavnom koriste kao emajlirani izolacijski premaz žice. Izolacijski premaz emajlirane žice je uglavnom potopljena-okrugla žica, ravna žica i druge vrste žice promjera gole bakrene žice, legirana žica i vanjski sloj žice omotane staklenom žicom, poboljšavaju i stabiliziraju vanjski sloj emajlirane žice.
Jedan od važnih indeksa izolacijskih premaza je stepen otpornosti na toplinu-, prema Međunarodnom elektrotehničkom udruženju ICE-85 iz 1954. godine, motorni i električni izolacijski materijali u korištenju standarda ocjenjivanja termičke stabilnosti, izolacijski materijali su podijeljeni u sedam stupnjeva otpornosti na toplinu.
Da bi se zadovoljili zahtjevi industrijske tehnologije, razvoj izolacijskih materijala karakterizira izolacijski sistem koji bi trebao biti sposoban na 180-200 stepeni do viših temperatura pod dugotrajnim-radom, ali bez značajnog gubitka težine i smanjenja električne čvrstoće, te održavati dobru elastičnost, vlagu, ozon, otpornost na luk i druga svojstva. Poliimidni materijali mogu biti vrlo dobri da zadovolje zahtjeve ove upotrebe, za pripremu izolacionog premaza F-klase i iznad -otpornog na toplinu, poliimid se može koristiti kao izolacijski lak za elektromagnetnu žicu ili kao visokotemperaturni premazi koji se koriste.
Nastavlja se
Izvor "Službena web stranica China Composites Industry Association".