Ten vierde, de toepassing vanpolyimide:
Vanwege de kenmerken van het bovengenoemde polyimide op het gebied van prestaties en synthetische chemie, is het moeilijk om zo'n breed scala aan toepassingen als polyimide te vinden onder veel polymeren, en het vertoont buitengewoon uitstekende prestaties in elk aspect..
1. Film: het is een van de eerste producten van polyimide, dat wordt gebruikt voor sleufisolatie van motoren en verpakkingsmateriaal voor kabels.De belangrijkste producten zijn DuPont Kapton, de Upilex-serie van Ube Industries en Zhongyuan Apical.Transparante polyimidefilms dienen als flexibele zonnecelsubstraten.
2. Coating: gebruikt als isolerende lak voor elektromagnetische draad, of gebruikt als hittebestendige coating.
3. Geavanceerde composietmaterialen: gebruikt in ruimtevaart-, vliegtuig- en raketcomponenten.Het is een van de meest hittebestendige structurele materialen.Het Amerikaanse supersonische vliegtuigprogramma is bijvoorbeeld ontworpen met een snelheid van 2,4 M, een oppervlaktetemperatuur van 177°C tijdens de vlucht en een vereiste levensduur van 60.000 uur.Volgens rapporten is vastgesteld dat 50% van de structurele materialen thermoplastisch polyimide als matrixhars gebruiken.Koolstofvezelversterkte composietmaterialen, de hoeveelheid van elk vliegtuig is ongeveer 30t.
4. Vezel: de elasticiteitsmodulus komt op de tweede plaats na koolstofvezel.Het wordt gebruikt als filtermateriaal voor media op hoge temperatuur en radioactieve stoffen, evenals kogelwerende en brandwerende stoffen.
5. Schuimplastic: gebruikt als hittebestendig warmte-isolatiemateriaal op hoge temperatuur.
6. Technische kunststoffen: Er zijn thermohardende en thermoplastische soorten.Thermoplastische soorten kunnen worden gegoten of spuitgegoten of transfergegoten.Hoofdzakelijk gebruikt voor zelfsmering, afdichting, isolatie en structurele materialen.Guangcheng-polyimidematerialen worden toegepast op mechanische onderdelen zoals roterende schoepen van compressoren, zuigerveren en speciale pompafdichtingen.
7. Kleefstof: gebruikt als structurele lijm op hoge temperatuur.Guangcheng-polyimidelijm is geproduceerd als een sterk isolerende potmassa voor elektronische componenten.
8. Scheidingsmembraan: gebruikt voor de scheiding van verschillende gasparen, zoals waterstof/stikstof, stikstof/zuurstof, kooldioxide/stikstof of methaan, enz., om vocht uit lucht, koolwaterstofvoedingsgas en alcoholen te verwijderen.Het kan ook worden gebruikt als pervaporatiemembraan en ultrafiltratiemembraan.Vanwege de hittebestendigheid en weerstand tegen organische oplosmiddelen van polyimide is het van bijzonder belang bij de scheiding van organische gassen en vloeistoffen.
9. Fotoresist: er zijn negatieve en positieve resists en de resolutie kan submicronniveau bereiken.Het kan worden gebruikt in kleurenfilterfilm in combinatie met pigmenten of kleurstoffen, wat de verwerkingsprocedure aanzienlijk kan vereenvoudigen.
10. Toepassing in micro-elektronische apparaten: als diëlektrische laag voor tussenlaagisolatie, als bufferlaag om spanning te verminderen en opbrengst te verbeteren.Als beschermende laag kan het de invloed van de omgeving op het apparaat verminderen, en kan het ook de a-deeltjes afschermen, waardoor de zachte fout (softerror) van het apparaat wordt verminderd of geëlimineerd.
11. Uitlijningsagent voor liquid crystal display:Polyimidespeelt een zeer belangrijke rol in het uitlijningsmiddelmateriaal van TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD en toekomstige ferro-elektrische liquid crystal display.
12. Elektro-optische materialen: gebruikt als passieve of actieve golfgeleidermaterialen, optische schakelmaterialen, enz. Fluorbevattend polyimide is transparant in het communicatiegolflengtebereik en het gebruik van polyimide als een chromofoormatrix kan de prestaties van het materiaal verbeteren.stabiliteit.
Samenvattend is het niet moeilijk te begrijpen waarom polyimide zich onderscheidt van de talrijke aromatische heterocyclische polymeren die in de jaren zestig en zeventig verschenen en uiteindelijk een belangrijke klasse van polymeermaterialen worden.
5. Vooruitzichten:
Als een veelbelovend polymeermateriaal,polyimideis volledig erkend en de toepassing ervan in isolatiematerialen en structurele materialen wordt voortdurend uitgebreid.In termen van functionele materialen is het in opkomst en wordt het potentieel ervan nog steeds onderzocht.Na 40 jaar ontwikkeling is het echter nog geen grotere variëteit geworden.De belangrijkste reden is dat de kosten nog steeds te hoog zijn in vergelijking met andere polymeren.Daarom zou een van de belangrijkste richtingen van polyimide-onderzoek in de toekomst nog steeds moeten zijn om manieren te vinden om de kosten van monomeersynthese en polymerisatiemethoden te verlagen.
1. Synthese van monomeren: De monomeren van polyimide zijn dianhydride (tetrazuur) en diamine.De synthesemethode van diamine is relatief volwassen en veel diaminen zijn ook in de handel verkrijgbaar.Dianhydride is een relatief speciaal monomeer, dat voornamelijk wordt gebruikt bij de synthese van polyimide, met uitzondering van de verharder van epoxyhars.Pyromellietzuurdianhydride en trimellietzuuranhydride kunnen worden verkregen door eenstaps gasfase- en vloeistoffase-oxidatie van dureen en trimethyleen, geëxtraheerd uit zware aromatische olie, een product van aardolieraffinage.Andere belangrijke dianhydriden, zoals benzofenondianhydride, bifenyldianhydride, difenyletherdianhydride, hexafluordianhydride, enz., zijn op verschillende manieren gesynthetiseerd, maar de kosten zijn erg duur.tienduizend yuan.Ontwikkeld door Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academie van Wetenschappen, kunnen zeer zuiver 4-chloorftaalzuuranhydride en 3-chloorftaalzuuranhydride worden verkregen uit o-xyleenchlorering, oxidatie en isomerisatiescheiding.Door deze twee verbindingen als grondstof te gebruiken, kan een reeks worden gesynthetiseerd. Diaanhydriden, met een groot potentieel voor kostenbesparing, zijn een waardevolle synthetische route.
2. Polymerisatieproces: de momenteel gebruikte tweestapsmethode en het eenstaps polycondensatieproces maken allemaal gebruik van hoogkokende oplosmiddelen.De prijs van aprotische polaire oplosmiddelen is relatief hoog en het is moeilijk om ze te verwijderen.Ten slotte is behandeling bij hoge temperatuur vereist.De PMR-methode maakt gebruik van een goedkoop alcoholoplosmiddel.Thermoplastisch polyimide kan ook direct in de extruder worden gepolymeriseerd en gegranuleerd met dianhydride en diamine, er is geen oplosmiddel nodig en de efficiëntie kan aanzienlijk worden verbeterd.Het is de meest economische syntheseroute om polyimide te verkrijgen door chloorftaalzuuranhydride direct te polymeriseren met diamine, bisfenol, natriumsulfide of elementaire zwavel zonder dianhydride te gebruiken.
3. Verwerking: de toepassing van polyimide is zo breed en er zijn verschillende vereisten voor verwerking, zoals hoge uniformiteit van filmvorming, spinnen, dampafzetting, sub-micron fotolithografie, diepe rechte wandgravure Ets, groot oppervlak, groot- volumevorming, ionenimplantatie, laserprecisieverwerking, hybride technologie op nanoschaal, enz. hebben een brede wereld geopend voor de toepassing van polyimide.
Met de verdere verbetering van de verwerkingstechnologie van synthesetechnologie en de substantiële verlaging van de kosten, evenals zijn superieure mechanische eigenschappen en elektrische isolatie-eigenschappen, zal thermoplastisch polyimide in de toekomst zeker een prominentere rol spelen op het gebied van materialen.En thermoplastisch polyimide is optimistischer vanwege de goede verwerkbaarheid.
6. Conclusie:
Verschillende belangrijke factoren voor de langzame ontwikkeling vanpolyimide:
1. Bereiding van grondstoffen voor de productie van polyimide: de zuiverheid van pyromellitinezuurdianhydride is niet voldoende.
2. De grondstof van pyromellietzuurdianhydride, dat wil zeggen de productie van duurene is beperkt.Internationale productie: 60.000 ton/jaar, binnenlandse productie: 5.000 ton/jaar.
3. De productiekosten van pyromellietzuurdianhydride zijn te hoog.In de wereld produceert ongeveer 1,2-1,4 ton dureen 1 ton pyromellietzuurdianhydride, terwijl de beste fabrikanten in mijn land momenteel ongeveer 2,0-2,25 ton dureen produceren.ton, alleen Changshu Federal Chemical Co., Ltd. bereikte 1,6 ton/ton.
4. De productieschaal van polyimide is te klein om een industrie te vormen, en de nevenreacties van polyimide zijn talrijk en gecompliceerd.
5. De meeste binnenlandse ondernemingen hebben traditioneel vraagbewustzijn, wat het toepassingsgebied beperkt tot een bepaald bereik.Ze gebruiken gewoonlijk eerst buitenlandse producten of zien buitenlandse producten voordat ze ernaar op zoek gaan in China.De behoeften van elke onderneming komen voort uit de behoeften van de downstream-klanten van de onderneming, informatiefeedback en informatie;de bronkanalen zijn niet vloeiend, er zijn veel tussenliggende links en de hoeveelheid correcte informatie is niet in orde.
Posttijd: 13 februari 2023