1. Introduktion til polyimid
Polyimid (PI) er en molekylær struktur, der indeholder imid-baserede kædeled af aromatiske heterocykliske polymerforbindelser, er i øjeblikket en af de bedste varianter af varmebestandighed af teknisk plast, der er meget udbredt inden for luftfart, rumfart, mikroelektronik, nano, flydende krystaller, laser og andre områder.
For nylig har alle lande inkluderet forskning, udvikling og udnyttelse af PI i det 21. århundrede som et af udviklingsfokuserne for nye kemiske materialer. Polyimid har på grund af dets enestående egenskaber i ydeevne og syntese store anvendelsesmuligheder, hvad enten det er som et strukturelt materiale eller som et funktionelt materiale.
Polyimid er kendt som toppen af pyramiden af polymermaterialer, også kendt som "problemløseren", og selv nogle industriinsidere mener, at "intet polyimid vil ikke have nutidens mikroelektronikteknologi.
.
Pyramide af polymermaterialer
2. polyimid klassificering og anvendelse
Polyimid kan bruges på en række områder på grund af dets fremragende ydeevne og kan også opdeles i en række forskellige typer, herunder ingeniørplast, fibre, lysfølsomt polyimid, skum, belægninger, klæbemidler, film, aerogeler, kompositter og så videre.
Polyimid er meget udbredt
Blandt mange polymerer er polyimid den eneste, der har en bred vifte af anvendelser og viser enestående ydeevne i hver af dem. Nedenfor vil jeg tage dig gennem de vigtigste anvendelser af hver variant af polyimid.
(1).Ingeniør plast
Polyimid ingeniørplast kan opdeles i både termohærdende og termoplastisk, kan opdeles i poly(tetramethylentetraimid) (PMMI), polyetherimid (PEI), polyamid og imid (PAI), osv., har deres egne anvendelser inden for forskellige områder.
PMMI i 1,8 MPa belastningsvarmeforvrængningstemperatur på 360 grader, fremragende elektriske egenskaber, kan bruges til specielle betingelser for præcisionsdele, selvsmørende højtemperaturlejer-, tætninger, blæserhjul osv., kan også bruges i kontakt med flydende ammoniakventildele, dele til jetmotorbrændstofforsyningssystem.
PEI har fremragende mekaniske egenskaber, elektriske isoleringsegenskaber, strålingsmodstand, høj temperatur og slidstyrke, god smelteflydende, støbekrympning på 0,5 % til 0,7 %, tilgængelig til sprøjte- og ekstruderingsstøbning, efter-behandling er nemmere, kan også bruges til svejsemetoder og andre materialer og elektriske apparater og elektriske apparater, og elektrisk udstyr, andre industrier er meget udbredt.
Styrken af PAI er den højeste blandt de nuværende ikke-forstærkede plasttyper, trækstyrken er 190 MPa, bøjningsstyrken er 250 MPa, og varmeforvrængningstemperaturen er så høj som 274 grader under belastningen på 1,8 MPa. PAI har god modstandsdygtighed over for ablation og elektromagnetisme ved høj temperatur og høj frekvens, og det har gode klæbeegenskaber til metaller og andre materialer, hovedsageligt brugt til gear, lejer og adskillelseskløer på fotokopimaskiner osv., og det kan bruges til ablationsmaterialer i fly, transmittansmaterialer og andre materialer og kan bruges til produktion af elektroniske enheder. Det bruges hovedsageligt til tandhjul, lejer og separatorkløer på kopimaskiner osv. Det kan også bruges til ablative materialer, magnetisk permeable materialer og strukturelle materialer i fly.
Polyimid til højtydende dele
(2). Polyimid fiber
Polyimidfiber er en vigtig- højtydende fibre, dens højtemperaturpolyimidfiber er i øjeblikket en af de højeste temperaturer af organiske syntetiske fibre, kan bruges ved 250 ~ 350 grader, i lysmodstand, vandabsorption, varmebestandighed og andre aspekter af aramid- og polyphenylensulfidfibre sammenlignet med overlegenheden af polyimid-fibre sammenlignet med overlegenheden af{3} aramid er cirka en gang højere end den nuværende mekaniske ydeevne af de bedste organiske Det er en af de bedste organiske syntetiske fibre med hensyn til mekaniske egenskaber.
Med den kontinuerlige udvikling af højteknologiske områder, er dets fysiske og kemiske egenskaber af PI-produkter i stigende grad krævende, de traditionelle PI-materialer inden for mekanik, termiske og optiske, elektriske, magnetiske og andre aspekter af ydeevnen har ikke været i stand til at opfylde de moderne videnskabelige og teknologiske områder af de særlige krav til materialet, PI høje-mekaniske egenskaber med dens overlegenhed, mekaniske egenskaber, bestråling og andre karakteristika for den næste generation af højtydende fibre vil blive en typisk repræsentant for fiberen.
På nuværende tidspunkt er den indenlandske PI-fiberindustri hovedsagelig engageret i Jiangsu Aoshen, Changchun Gaoqi, Kejiu New Material, Jiangsu Xiannuo og så videre. Blandt dem er Changchun Gaoqi blevet en vigtig base for polyimidforskning, udvikling og produktion i Kina, og en høj-organisk fiber med fuldstændig uafhængige intellektuelle ejendomsrettigheder af Jiangsu ceno bestod vurderingen af videnskabelige og teknologiske resultater i 2016, og tog også føringen i 2020 for at fuldende udviklingen af "highstyrke og nationale standarder og{4} høj-polyimidfilament".
Polyimidfiber
(3). Lysfølsomt polyimid (PSPI)
Lysfølsomt polyimid (PSPI) er en klasse af polymerkæder, både imidringen såvel som lysfølsomme gener, sæt af fremragende termisk stabilitet, gode mekaniske egenskaber, kemiske og fotografiske egenskaber af organiske materialer.
Lysfølsomt polyimid inden for elektronik, hovedsageligt fotoresist og elektronisk emballage to hovedroller, i det lysfølsomme polyimid tilsat sensibilisatoren, stabilisatoren osv. kan opnås "polyimid fotoresist". Sammenlignet med traditionelle fotoresister har polyimid i sig selv gode dielektriske egenskaber, så det er ikke nødvendigt at belægge arbejdsmediet, når du bruger rollen som lysbarriere, hvilket i høj grad kan forkorte processen og forbedre produktionseffektiviteten.
Fotosensitiv polyimid (PSPI) produktionsteknologi styres hovedsageligt af amerikanske og japanske virksomheder, hvoraf Toray er en af verdens mest succesrige virksomheder på markedet for positive PSPI-produkter, og dets positive produkter bruges i mikroelektronikpakning, optoelektronikindkapsling og andre områder.
Begrænset af produktionsteknologiens tilbagestående produktionsteknologi er Kinas polyimidindustri stadig til film og andre lavprisprodukter stabile, lysfølsomme polyimidproduktion er mindre, markedets efterspørgsel afhænger af import. I "Made in China 2025"-politisk støtte går Kinas industrielle, mekaniske, elektroniske og andre områder ind i den indenlandske substitutionsfase, indenlandske virksomheder for PSPI fortsætter med at uddybe, nogle virksomheder har mestret produktionsteknologien.
I øjeblikket er layoutet af PSPI R & D, produktion af lokale virksomheder er Rui Huatai, Ming Shi nye materialer, nationale vind plastindustri, Dinglong Technology, etc., fremtiden for indenlandske substitution af rummet.
Polyimid til fotoresist
(4). Polyimid skum
Polyimidskum er en type polyimidmateriale, først udviklet i 1970'erne af NASA Langley Research Center i samarbejde med Unitika America, brugt i rumfærgen, er nu meget udbredt i fly, skibe, tog, biler og andre områder, med karakteren af flammehæmmende, varme-bestandig, miljøvenlig, ikke-giftig i en{2} og letvægtsperiode, Ultra-høj temperatur, ultra-lav temperatur, høj saltspray, stærk støj, stærk korrosion, stærk stråling og andre ekstreme driftsforhold.
Polyimidskum kan opdeles i tre kategorier:
(a) Det samme som det generelle polyimid, imidet som hovedkæden i skummaterialet, når temperaturen mere end 300 grader (PI-skum)
(b) Skummaterialer, hvori imidringen findes som en sidegruppe (PMI-skum)
(c) Nano-skummaterialer opnået ved at indføre termisk ustabile fedtkædesegmenter i polyimid og revne dem ved høje temperaturer.
Polyimidskummaterialer tilhører de avancerede funktionelle materialer og er i stigende grad blevet brugt inden for rumfart, havtransport, nationalt forsvar og mikroelektronik og andre højteknologiske områder såsom varmeisolering, vibrations- og støjreduktion og isolering og andre nøglematerialer.
PI-skum er i øjeblikket den vigtigste anvendelse for skibe med varmeisolering og støjreducerende materialer, Kinas flåde er i øjeblikket i det tredje skibsbygningsklimaks, PI-skum som en ny type krigsskibe i førstevalg af varmeisolering og støjdæmpende materialer, efterspørgslen er hurtigt stigende.
Poly(methacrylimid) skum (forkortet PMI) er en ny type skummateriale med høj molekylær struktur med optimal omfattende ydeevne, som er et højtydende kompositskum kernemateriale med høj specifik styrke, højt specifikt modul, høj lukkehastighed og høj varmebestandighed, og er karakteriseret ved let vægt, høj styrke og høj/lav temperaturreduktion, som ydermere fremragende modstandsdygtighed over for PMI osv. materiale til skibe, har en hastigt stigende efterspørgsel. Derudover er PMI-skum som det mest fremragende strukturelle skumkernemateriale, der er meget udbredt i ventilatorblade, helikoptervinger, rumfart og andre områder, dets substitutionstrend for PET-skum er tydelig, markedspladsen er enorm.
PI-skum er varme-bestandigt, flamme-hæmmende, producerer ikke skadelige gasser, let at installere, bruges meget i varmeisolering og støjreducerende materialer. På nuværende tidspunkt har den amerikanske flåde brugt PI-skum som det termiske og akustiske isoleringsmateriale til alle overfladeskibe og ubåde, og SOLIMIDE-skummet produceret af INSPEC er blevet brugt i mere end 15 lande til udvikling af termiske og akustiske isoleringssystemer til flådefartøjer. Derudover er PI-skum også meget brugt i civile skibe, såsom luksuskrydstogtsskibe, speedbåde og flydende naturgasskibe.
Polyimid skum
I lighed med PI-skum er anvendelsen af PMI-skum også meget bred. Typiske anvendelser af PMI-skum omfatter:
(a) Strukturelt skumkernemateriale: fremragende modstandsdygtighed over for høj-temperaturkompression, så det bruges i vid udstrækning som et kernemateriale til ventilatorblade, luftfart, rumfart, skibe, sportsudstyr, medicinsk udstyr og andre områder;
(b) Bredbåndsbølge-gennemsigtige materialer: lav dielektricitetskonstant og tab gør det meget udbredt i radar, antenne og andre områder;
(c) varme- og lydisoleringsmaterialer:-højhastighedslokomotiver, dæk, lyd og så videre.
Siden det 21. århundrede er antallet af enheder involveret i polyimidskumforskning i Kina vokset betydeligt, og industrien har gjort betydelige teknologiske gennembrud, og på nuværende tidspunkt er de vigtigste indenlandske producenter af polyimidskum Qingdao Ocean, Kanda New Material og Tiansheng New Material, Zigong Zhongtiansheng, Qingdao Ocean New Material og så videre. Blandt dem, Ningbo Institute of Materials, det kinesiske videnskabsakademi har bygget en polyimid mikroskum partikler pilotudstyr, Qingdao Ocean og Kangda New Material polyimid produkter bestået den militære test.
(5). Polyimid belægninger
Polyimid til fremstilling af belægninger er en af dens tidligste anvendelser, stofferne i belægningen bruges hovedsageligt som en emaljeret trådisoleringsbelægning. Emaljeret trådisoleringsbelægning er hovedsageligt dyppe-belagt rund tråd, flad tråd og andre typer tråddiameter nøgen kobbertråd, legeret tråd og glastrådsviklet tråd yderlag, forbedre og stabilisere det ydre lag af emaljeret tråd.
Et af de vigtige indekser for isolerende belægninger er varme-bestandig kvalitet, ifølge 1954 International Electrotechnical Association ICE-85 motor- og elektriske isoleringsmaterialer i brugen af termisk stabilitetsklassificeringsstandarder, isoleringsmaterialer er opdelt i syv varmebestandige kvaliteter.
For at opfylde kravene til industriel teknologi er udvikling af isoleringsmaterialer kendetegnet ved, at isoleringssystemet skal være i stand til at 180-200 grader dets til højere temperaturer under længere-arbejde, men ingen væsentlig vægttab og elektrisk styrkereduktion, og opretholde en god elasticitet, fugt, ozon, lysbuemodstand og andre egenskaber. Polyimidmaterialer kan være meget gode til at opfylde kravene til denne anvendelse, for at fremstille F-klasse og varmebestandig isoleringsbelægning over-kvalitet, kan polyimid bruges som en isolerende lak til den elektromagnetiske ledning eller som en højtemperaturbelægning.
Fortsættes
Kilde "China Composites Industry Association officielle hjemmeside".