1. Introduksjon til polyimid
Polyimid (PI) er en molekylær struktur som inneholder imid-baserte kjeder av aromatiske heterosykliske polymerforbindelser, er for tiden en av de beste variantene av varmebestandighet i teknisk plast, mye brukt innen luftfart, romfart, mikroelektronikk, nano, flytende krystall, laser og andre felt.
Nylig har alle land inkludert forskning, utvikling og bruk av PI i det 21. århundre som et av utviklingsfokusene for nye kjemiske materialer. Polyimid har, på grunn av dets enestående egenskaper i ytelse og syntese, gode bruksmuligheter, enten som et strukturelt materiale eller som et funksjonelt materiale.
Polyimid er kjent som toppen av pyramiden av polymermaterialer, også kjent som "problemløseren", og selv noen industriinnsidere mener at "ingen polyimid vil ikke ha dagens mikroelektronikkteknologi.
.
Pyramide av polymermaterialer
2. polyimid klassifisering og anvendelse
Polyimid kan brukes i en rekke felt på grunn av sin utmerkede ytelse, og kan også deles inn i en rekke typer, inkludert ingeniørplast, fibre, lysfølsomt polyimid, skum, belegg, lim, filmer, aerogeler, kompositter og så videre.
Polyimid er mye brukt
Blant mange polymerer er polyimid den eneste som har et bredt spekter av bruksområder og viser enestående ytelse i hver av dem. Nedenfor tar jeg deg gjennom hovedbrukene til hver variant av polyimid.
(1).Ingeniørplast
Polyimid ingeniørplast kan deles inn i både herdeplast og termoplast, kan deles inn i poly(tetrametylentetraimid) (PMMI), polyeterimid (PEI), polyamid og imid (PAI), etc., har sine egne bruksområder på forskjellige felt.
PMMI i 1,8 MPa last varmeforvrengningstemperatur på 360 grader, utmerkede elektriske egenskaper, kan brukes for spesielle forhold for presisjonsdeler, høytemperatur selv-smørende lagre, tetninger, viftehjul, etc., kan også brukes i kontakt med flytende ammoniakkventildeler, deler til jetmotordrivstoffforsyningssystem.
PEI har utmerkede mekaniske egenskaper, elektriske isolasjonsegenskaper, strålingsmotstand, høy temperatur og slitestyrke, god smeltefluiditet, støpekrymping på 0,5 % til 0,7 %, tilgjengelig for sprøyte- og ekstruderingsstøping, etter-behandling er enklere, kan også brukes til sveisemetoder og andre materialer og elektriske apparater og elektriske apparater, i bilindustrien, andre bransjer er mye brukt.
Styrken til PAI er den høyeste blant de nåværende ikke-forsterkede plastene, strekkstyrken er 190 MPa, bøyestyrken er 250 MPa, og varmeforvrengningstemperaturen er så høy som 274 grader under belastningen på 1,8 MPa. PAI har god motstand mot ablasjon og elektromagnetisme ved høy temperatur og høy frekvens, og den har gode klebeegenskaper til metaller og andre materialer, hovedsakelig brukt til gir, lagre og skilleklør på kopimaskiner, etc., og den kan brukes til ablasjonsmaterialer til fly, transmittansmaterialer og andre materialer, og kan brukes i produksjon av elektroniske enheter. Den brukes hovedsakelig til tannhjul, lagre og separatorklør på kopimaskiner osv. Den kan også brukes til ablative materialer, magnetisk permeable materialer og strukturelle materialer i fly.
Polyimid for høyytelsesdeler
(2). Polyimidfiber
Polyimidfiber er en viktig fiber med høy-ytelse, dens høytemperaturpolyimidfiber er for tiden en av de høyeste temperaturene for organiske syntetiske fibre, kan brukes ved 250 ~ 350 grader, i lysmotstand, vannabsorpsjon, varmebestandighet og andre aspekter ved aramid- og polyfenylensulfidfibre sammenlignet med overlegenhet av poly{3} med høy ytelse enn fiber aramid er omtrent én gang høyere enn den nåværende mekaniske ytelsen til de beste organiske. Det er en av de beste organiske syntetiske fibrene når det gjelder mekaniske egenskaper.
Med den kontinuerlige utviklingen av høy-teknologiske felt, er de fysiske og kjemiske egenskapene til PI-produktene stadig mer krevende, de tradisjonelle PI-materialene innen mekanikk, termiske og optiske, elektriske, magnetiske og andre aspekter av ytelsen har ikke vært i stand til å møte de moderne vitenskapelige og teknologiske feltene til de spesielle kravene til materialet, PI høye{1}}mekaniske egenskaper, stabilitet, mekanisk ytelse, bestråling og andre egenskaper ved neste generasjon høyytelsesfibre vil bli en typisk representant for fiberen.
For tiden er den innenlandske PI-fiberindustrien hovedsakelig engasjert i Jiangsu Aoshen, Changchun Gaoqi, Kejiu New Material, Jiangsu Xiannuo og så videre. Blant dem har Changchun Gaoqi blitt en viktig base for polyimidforskning, utvikling og produksjon i Kina, og en høy-organisk fiber med fullstendig uavhengige immaterielle rettigheter til Jiangsu ceno bestod vurderingen av vitenskapelige og teknologiske prestasjoner i 2016, og tok også ledelsen i 2020 for å fullføre utviklingen av{4}highstyrke og nasjonale standarder. høy-polyimidfilament".
Polyimidfiber
(3). Fotosensitiv polyimid (PSPI)
Fotosensitiv polyimid (PSPI) er en klasse av polymerkjeder både imidringen så vel som fotosensitive gener, sett med utmerket termisk stabilitet, gode mekaniske egenskaper, kjemiske og fotografiske egenskaper til organiske materialer.
Fotosensitiv polyimid innen elektronikk, hovedsakelig fotoresist og elektronisk emballasje to hovedroller, i fotosensitiv polyimid tilsatt sensibilisator, stabilisator, etc. kan oppnås "polyimid fotoresist". Sammenlignet med tradisjonelle fotoresister har polyimid i seg selv gode dielektriske egenskaper, så det er ikke nødvendig å belegge arbeidsmediet når du bruker rollen som lysbarriere, noe som i stor grad kan forkorte prosessen og forbedre produksjonseffektiviteten.
Fotosensitiv polyimid (PSPI) produksjonsteknologi kontrolleres hovedsakelig av amerikanske og japanske selskaper, hvorav Toray er en av verdens mest suksessrike bedrifter i markedet for positive PSPI-produkter, og dens positive produkter brukes i mikroelektronikk-emballasje, optoelektronikk-innkapsling og andre felt.
Begrenset av tilbakestående produksjonsteknologi, er Kinas polyimidindustri fortsatt å filme og andre lavprisprodukter stabile, lysfølsomme polyimidproduksjonen er mindre, markedsetterspørselen avhenger av import. I "Made in China 2025"-politikkstøtten går Kinas industrielle, mekaniske, elektroniske og andre felt inn i det innenlandske substitusjonsstadiet, innenlandske bedrifter for PSPI fortsetter å utdype, noen selskaper har mestret produksjonsteknologien.
Foreløpig utformingen av PSPI FoU, produksjon av lokale foretak er Rui Huatai, Ming Shi nye materialer, nasjonal vind plast industri, Dinglong Technology, etc., fremtiden for feltet av innenlandsk substitusjon av plass.
Polyimid for fotoresist
(4). Polyimidskum
Polyimidskum er en type polyimidmateriale, først utviklet på 1970-tallet av NASA Langley Research Center i samarbeid med Unitika America, brukt i romfergen, er nå mye brukt i fly, skip, tog, biler og andre felt, med naturen av flammehemmende, varme-bestandig, miljøvennlig, ikke-giftig i en{2} og lette periode, Ultra-høy temperatur, ultra-lav temperatur, høy saltspray, sterk støy, sterk korrosjon, sterk stråling og andre ekstreme driftsforhold.
Polyimidskum kan deles inn i tre kategorier:
(a) Det samme som det generelle polyimidet, imidet som hovedkjeden til skummaterialet, når bruken av temperatur mer enn 300 grader (PI-skum)
(b) Skummaterialer der imidringen eksisterer som en sidegruppe (PMI-skum)
(c) Nano-skummaterialer oppnådd ved å introdusere termisk ustabile fettkjedesegmenter i polyimid og knekke dem ved høye temperaturer.
Polyimidskummaterialer tilhører de avanserte funksjonelle materialene, og har i økende grad blitt brukt i romfart, havtransport, nasjonalt forsvar og mikroelektronikk og andre høyteknologiske felter som varmeisolasjon, vibrasjons- og støyreduksjon og isolasjon og andre nøkkelmaterialer.
PI-skum er for tiden den viktigste applikasjonen for skip med varmeisolasjon og støyreduserende materialer, Kinas marine er for tiden i tredje skipsbyggingsklimaks, PI-skum som en ny type krigsskip i førstevalget av varmeisolasjons- og støyreduserende materialer, etterspørselen øker raskt.
Poly(metakrylmid) skum (forkortet PMI) er en ny type skummateriale med høy molekylær struktur med optimal omfattende ytelse, som er et høyytelses komposittskumkjernemateriale med høy spesifikk styrke, høy spesifikk modul, høy lukkehastighet og høy varmebestandighet, og er preget av lav vekt, høy styrke og høy/lav temperatur-reduksjon, i tillegg til utmerket PMI-bestandighet og motstandsdyktighet, etc. materiale til skip, har en raskt økende etterspørsel. I tillegg er PMI-skum som det mest utmerkede strukturelle skumkjernematerialet, mye brukt i vifteblader, helikopterblader, romfart og andre felt, dens substitusjonstrend for PET-skum er tydelig, markedsplassen er enorm.
PI-skum er varme-bestandig, flamme-hemmende, produserer ikke skadelige gasser, lett å installere, er mye brukt i varmeisolering og støyreduserende materialer. For tiden har den amerikanske marinen brukt PI-skum som termisk og akustisk isolasjonsmateriale for alle overflateskip og ubåter, og SOLIMIDE-skummet produsert av INSPEC har blitt brukt i mer enn 15 land for utvikling av termiske og akustiske isolasjonssystemer for marinefartøyer. I tillegg er PI-skum også mye brukt i sivile skip, som luksuscruiseskip, hurtigbåter og flytende naturgassskip.
Polyimidskum
I likhet med PI-skum er bruken av PMI-skum også veldig bred. Typiske bruksområder for PMI-skum inkluderer:
(a) Strukturelt skumkjernemateriale: utmerket motstand mot høy-temperaturkompresjon, slik at det er mye brukt som et kjernemateriale for vifteblader, luftfart, romfart, skip, sportsutstyr, medisinsk utstyr og andre felt;
(b) Bredbåndsbølge-transparente materialer: lav dielektrisk konstant og tap gjør det mye brukt i radar, antenne og andre felt;
(c) varme- og lydisolasjonsmaterialer:-høyhastighetslokomotiver, dekk, lyd og så videre.
Siden det 21. århundre har antallet enheter involvert i polyimidskumforskning i Kina vokst betydelig, og industrien har gjort betydelige teknologiske gjennombrudd, og for tiden er de viktigste innenlandske produsentene av polyimidskum Qingdao Ocean, Kanda New Material og Tiansheng New Material, Zigong Zhongtiansheng, Qingdao Ocean New Material og så videre. Blant dem, Ningbo Institute of Materials, kinesiske vitenskapsakademi har bygget en polyimid mikroskum partikler pilotutstyr, Qingdao Ocean og Kangda New Material polyimid produkter bestått den militære testen.
(5). Polyimidbelegg
Polyimid for fremstilling av belegg er en av de tidligste bruksområdene, stoffene i belegget brukes hovedsakelig som et emaljert isolasjonsbelegg. Emaljert trådisolasjonsbelegg er hovedsakelig dip-belagt rund tråd, flat tråd og andre typer tråddiameter bar kobbertråd, legeringstråd og glasstrådviklet ytre lag, forbedrer og stabiliserer det ytre laget av emaljert tråd.
En av de viktige indeksene for isolerende belegg er varme-bestandig kvalitet, ifølge 1954 International Electrotechnical Association ICE-85 motor- og elektriske isolasjonsmaterialer ved bruk av standarder for gradering av termisk stabilitet, er isolasjonsmaterialer delt inn i syv varmebestandige kvaliteter.
For å møte kravene til industriell teknologi er utvikling av isolasjonsmaterialer preget av at isolasjonssystemet skal kunne 180-200 grader sin til høyere temperaturer under lang-arbeid, men ingen betydelig vekttap og elektrisk styrkereduksjon, og opprettholde en god elastisitet, fuktighet, ozon, lysbuemotstand og andre egenskaper. Polyimidmaterialer kan være veldig gode for å oppfylle kravene til denne bruken, for å fremstille isolasjonsbelegg av F-klasse og over varme-kvalitet, kan polyimid brukes som en isolerende lakk for den elektromagnetiske ledningen, eller som et høytemperaturbelegg som brukes.
Skal fortsettes
Kilde "China Composites Industry Association offisielle nettsted".