一, Poliimido įvadas
Poliimidas (PI) yra molekulinė struktūra, turinti aromatinių heterociklinių polimerų junginių imido{0}}pagrįstų grandinių, šiuo metu yra viena geriausių inžinerinių plastikų atsparumo karščiui atmainų, plačiai naudojama aviacijos, kosmoso, mikroelektronikos, nano, skystųjų kristalų, lazerių ir kitose srityse.
Pastaruoju metu visos šalys įtraukia PI tyrimus, plėtrą ir naudojimą XXI amžiuje, kuris yra vienas iš naujų cheminių medžiagų kūrimo centrų. Dėl išskirtinių eksploatacinių ir sintezės savybių poliimidas turi puikias pritaikymo perspektyvas tiek kaip konstrukcinė, tiek kaip funkcinė medžiaga.
Poliimidas žinomas kaip polimerinių medžiagų piramidės viršūnė, dar vadinama „problemų sprendėju“, ir net kai kurie pramonės atstovai mano, kad „joks poliimidas neturės šiandieninės mikroelektronikos technologijos“.
2, Poliimido klasifikacija ir taikymas
Dėl puikių savybių poliimidai gali būti naudojami įvairiais būdais ir gali būti klasifikuojami į įvairius tipus, įskaitant inžinerinius plastikus, pluoštus, šviesai jautrius poliimidus, putas, dangas, klijus, plėveles, aerogelius, kompozitus ir kt.
Tarp daugelio polimerų poliimidas yra vienintelis, kuris turi platų pritaikymo spektrą ir pasižymi išskirtiniu kiekvieno iš jų veikimu. Toliau apžvelgsiu pagrindinius kiekvienos poliimido veislės naudojimo būdus.
1.Inžinerinis plastikas
Poliimido inžinerinis plastikas turi termoreaktingą ir termoplastinį, kurį galima suskirstyti į politetrametileno tetrakarbimidą (PMMI), polieterimidą (PEI), poliamidą ir imidą (PAI) ir kt., turi savo paskirtį įvairiose srityse.
PMMI 1,8 MPa apkrovos šilumos iškraipymo temperatūra 360 laipsnių, puikios elektrinės savybės, gali būti naudojamos ypatingoms tiksliųjų dalių sąlygoms, aukštos temperatūros savaiminio-tepimo guoliai, sandarikliai, orapūtės sparnuotės ir kt.
PEI pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis, elektrinės izoliacijos savybėmis, atsparumu spinduliuotei, atsparumu aukštai temperatūrai ir atsparumu dilimui, geru lydymosi sklandumu, formavimo susitraukimo laipsniu nuo 0,5 % iki 0,7 %, tinkamas įpurškimui ir ekstruziniam formavimui, po-apdirbimas yra gana lengvas, taip pat gali būti naudojamas suvirinimo būdui ir kitoms medžiagoms, kurios derinamos elektronikoje ir elektrinėje įrangoje, automobilyje, medicinos prietaisuose ir kituose įrenginiuose. naudojamas.
PAI stiprumas yra didžiausias tarp dabartinių nesustiprintų plastikų, tempiamasis stipris yra 190 MPa, lenkimo stipris yra 250 MPa, o šilumos iškraipymo temperatūra yra net 274 laipsniai veikiant 1,8 MPa apkrovai. PAI turi gerą atsparumą abliacijai ir elektromagnetizmui esant aukštai temperatūrai ir aukštam dažniui, taip pat turi geras lipnumo savybes su metalais ir kitomis medžiagomis, daugiausia naudojamas kopijavimo aparatų krumpliaračiams, guoliams ir skiriamosioms žnyplėms ir kt., Jis taip pat gali būti naudojamas. Jis daugiausia naudojamas krumpliaračiams, guoliams ir konstrukcinėms medžiagoms, taip pat fotokopijuojamoms medžiagoms, magnetinėms medžiagoms ir kt. orlaivių medžiagos.
2.Poliimido pluoštas
Poliimido pluoštas yra svarbus didelio našumo{0}} pluoštas, jo aukštos temperatūros poliimido pluoštas šiuo metu yra vienas iš aukščiausios temperatūros organinių sintetinių pluoštų, gali būti naudojamas 250–350 laipsnių temperatūroje. Aramido ir polifenileno sulfido pluošto atsparumas šviesai, vandens sugėrimas, atsparumas karščiui ir kiti aspektai yra geresni, palyginti su didelio -našumo poliimido pluošto stiprumu, nei aramidas yra maždaug vieną kartą didesnis nei vieno geriausių organinių sintetinių pluoštų dabartinės mechaninės savybės. Tai vienas geriausių organinių sintetinių pluoštų pagal mechanines savybes.
Nuolat tobulėjant aukštųjų -technologijų sritims, PI produktų fizinėms ir cheminėms savybėms keliami vis didesni reikalavimai. Tradicinės PI medžiagos mechanikos, šiluminės ir optinės, elektrinės, magnetinės ir kitose eksploatacinėse srityse nesugebėjo patenkinti šiuolaikinių mokslo ir technologijų sričių, keliančių specialius medžiagos reikalavimus. PI didelio našumo pluoštai, pasižymintys puikiomis mechaninėmis savybėmis, šilumos stabilumu, apšvitinimu ir kitomis charakteristikomis, taps naujos kartos aukštos -našumo pluošto tipišku atstovu.
Šiuo metu vidaus PI pluošto pramonė daugiausia užsiima Asxc, Hipolyking, Aieplastics, Jsshino ir tt. Tarp jų Hipolyking tapo svarbiu poliimido tyrimų, plėtros ir gamybos Kinijoje pagrindu. „Jsshino“ didelio našumo-organinis pluoštas, turintis visiškai nepriklausomas intelektinės nuosavybės teises, 2016 m. išlaikė mokslo ir technologijų laimėjimų įvertinimą ir tuo pat metu ėmėsi iniciatyvos baigti kurti nacionalinį „didelio-stiprumo ir didelio{5}modulio poliimido gijos“ standartą 2020 m.
3. Fotojautrus poliimidas (PSPI)
Šviesai jautrus poliimidas (PSPI) yra polimerų grandinės klasė tiek imido žiede, tiek šviesai jautriuose genuose, pasižyminti puikiu terminiu stabilumu, geromis mechaninėmis savybėmis, cheminėmis ir fotografinėmis organinių medžiagų savybėmis.
PSPI elektronikos srityje, daugiausia fotorezisto ir elektroninės pakuotės du pagrindinius vaidmenis, šviesai jautraus poliimido, pridedamo prie jautriklio, stabilizatoriaus ir tt, galima gauti "poliimido fotorezisto". Palyginti su tradiciniu fotorezistu, nes pats poliimidas pasižymi geromis dielektrinėmis savybėmis, todėl, kai naudojamas be šviesos barjero agento darbo terpės, jis gali labai sutrumpinti procesą ir pagerinti gamybos efektyvumą.
PSPI gamybos technologijas daugiausia kontroliuoja JAV ir Japonijos įmonės, iš kurių Toray yra viena sėkmingiausių pasaulio įmonių teigiamų PSPI produktų rinkoje, o jos teigiami produktai naudojami mikroelektronikos pakuotėse, optoelektronikos kapsuliavime ir kitose srityse.
Apribota gamybos technologijų atsilikimo, Kinijos poliimido pramonė vis dar turi stabilizuoti plėvelę ir kitus žemos kokybės{0}}produktus, šviesai jautraus poliimido gamyba yra mažesnė, paklausa rinkoje priklauso nuo importo. „Pagaminta Kinijoje 2025 m. skubiai palaikoma politika“, Kinijos pramonės, mechanikos, elektronikos ir kitos sritys patenka į vidaus pakeitimo etapą, vietinės PSPI įmonės toliau gilėja, kai kurios įmonės įvaldė gamybos technologiją.
Šiuo metu PSPI R & D, gamybos vietos įmonių išdėstymas Rayitek, MINSEOA Advanced Material, Guofeng New Materials, Dragon{0}}chen ir tt, vidaus pakeitimo erdvės ateitis.
4.Poliimido putos
Poliimido putos yra tam tikros rūšies poliimido medžiaga, kurią 1970-aisiais pirmą kartą sukūrė NASA Langley tyrimų centras bendradarbiaudamas su „Unitika America“, naudojo „Space Shuttle“ ir dabar plačiai naudojamas orlaiviuose, laivuose, traukiniuose, automobiliuose ir kitose srityse. Jis pasižymi būdingomis antipirenais, karščiui atspariomis, lengvomis ir aplinkai nekenksmingomis, netoksiškomis savybėmis ir gali būti naudojamas ilgą laiką esant itin-aukštai temperatūrai, itin-žemai temperatūrai, daug druskos purškimo, stipraus triukšmo, stiprios korozijos, stiprios spinduliuotės ir kitomis ekstremaliomis eksploatavimo sąlygomis.
Poliimido putos gali būti suskirstytos į tris kategorijas:
Kaip ir paprastai poliimido, putplasčio medžiagos, kurių pagrindinė grandinė yra mide, kurių darbinė temperatūra yra 300 laipsnių ar aukštesnė (PI putos).
Putplasčio medžiagos, kuriose vidurinis žiedas yra kaip šoninė grupė (PMI putos).
Nano{0}}putų medžiagos, gautos į poliimidą įterpus termiškai nestabilius riebalų grandinės segmentus ir sutrūkinėjus aukštoje temperatūroje.
Poliimido putplasčio medžiaga priklauso pažangioms funkcinėms medžiagoms, vis dažniau naudojama aviacijos erdvėje, vandenynų transporte, krašto apsaugos ir mikroelektronikos srityse bei kitose aukštųjų technologijų srityse šilumos izoliacijos, vibracijos ir triukšmo mažinimo, izoliacijos ir kitose pagrindinėse medžiagose.
Svarbiausias PI putų panaudojimo būdas yra šilumos izoliacija ir triukšmą mažinanti medžiaga laivams. PI putos kaip pirmasis šilumos izoliacijos ir triukšmo mažinimo medžiagos pasirinkimas naujuose karo laivuose sparčiai didėja.
PMI putplastis yra naujo tipo didelės molekulinės struktūros putplasčio medžiaga, pasižyminti geriausiu visapusišku našumu. Tai didelio našumo{0}}kompozicinė putplasčio medžiaga, pasižyminti dideliu specifiniu stiprumu, dideliu specifiniu moduliu, dideliu uždarymo greičiu ir dideliu atsparumu karščiui, pasižyminti lengvu svoriu, dideliu stiprumu ir atsparumu aukštai / žemai temperatūrai. Be to, PMI putplastis, kaip puikiausia struktūrinio putplasčio pagrindo medžiaga, yra plačiai naudojamas ventiliatorių, sraigtasparnių mentėse, kosmoso ir kitose srityse, o PET putplasčio pakeitimo tendencija yra aiški ir turi didelę rinkos erdvę.
PI putos yra karščiui -atsparios, antipireno- liepsnai, neišskiria kenksmingų dujų, lengvai montuojamos, plačiai naudojamos šilumos izoliacinėse ir triukšmo mažinimo medžiagose. Šiuo metu JAV karinis jūrų laivynas naudoja PI putas kaip šilumos ir garso izoliacinę medžiagą visiems antvandeniniams laivams ir povandeniniams laivams, o INSPEC gaminamas SOLIMIDE putas naudojo daugiau nei 15 šalių karinių jūrų pajėgų laivų šilumos ir garso izoliacijos sistemoms kurti. Be to, PI putos taip pat plačiai naudojamos civiliniuose laivuose, tokiuose kaip prabangūs kruiziniai laivai, greitaeigiai kateriai ir suskystintų gamtinių dujų laivai.
Panašiai kaip PI putos, PMI putų panaudojimas taip pat labai platus. Tipiški PMI putų naudojimo būdai:
(1) Struktūrinė putplasčio šerdies medžiaga: puikus atsparumas aukštai -temperatūrai, todėl plačiai naudojama kaip pagrindinė medžiaga ventiliatorių menčių, aviacijos, kosmoso, laivų, sporto įrangos, medicinos įrangos ir kitose srityse;
(2) Plačiajuostės bangos{1}}skaidrios medžiagos: dėl mažos dielektrinės konstantos ir nuostolių ji plačiai naudojama radare, antenoje ir kitose srityse;
(3) šilumos ir garso izoliacinės medžiagos: greitaeigiai{1}} lokomotyvai, padangos, garso ir kt.
Nuo XXI amžiaus Kinijoje labai išaugo poliimido putplasčio tyrimuose dalyvaujančių padalinių skaičius, o pramonė padarė didelių technologinių laimėjimų. Šiuo metu pagrindiniai vietiniai poliimido putplasčio gamintojai yra Qingdao Ouc, Shkdchem ir Tschina, Zgzts ir AMMT. Tarp jų, Ningbo medžiagų tachnologijos institutas ＆ inžinerija, CAS sukūrė poliimido mikroputų dalelių bandomąją įrangą, Qingdao Ouc ir Shkdchem poliimido gaminiai išlaikė karinį testą.
5.Poliimidascavižos
Poliimido naudojimas ruošiant dangas yra vienas iš pirmųjų jo panaudojimo būdų, o šios rūšies medžiaga daugiausia naudojama kaip izoliacinė danga emaliuotiems laidams dangose. Emaliuotos vielos izoliacinės dangos daugiausia yra panardintos-apvalios vielos, plokščios vielos ir kitų tipų vielos skersmens plikos varinės vielos, lydinio vielos ir stiklo viela apvyniotos vielos išorinio sluoksnio, pagerinančios ir stabilizuojančios išorinį emaliuotos vielos sluoksnį.
Vienas iš svarbių izoliacinių dangų rodiklių yra karščiui{0}}atsparumas, pagal 1954 m. Tarptautinės elektrotechnikos asociacijos ICE-85 variklių ir elektros izoliacines medžiagas, naudojant terminio stabilumo klasifikavimo standartus, izoliacinės medžiagos skirstomos į septynias karščiui atsparias klases.
Kad atitiktų pramoninių technologijų reikalavimus, izoliacinių medžiagų kūrimas pasižymi tuo, kad izoliacinė sistema turi būti 180{1}}200 laipsnių iki aukštesnės temperatūros ilgalaikiam darbui-, tačiau nesumažinti didelio svorio ir nesumažinti elektrinio stiprumo, išlaikyti gerą elastingumą, drėgmę, ozoną, atsparumą lankui ir kitas savybes. Poliimido medžiagos gali būti labai geros, kad atitiktų šio naudojimo reikalavimus, ruošiant F-klasės ir aukštesnės karščiui{5}}atsparios klasės izoliacinę dangą, poliimidas gali būti naudojamas kaip elektromagnetinio laido izoliacinis lakas arba kaip aukštos temperatūros dangos.