一, Увод у полиимид
Полиимид (ПИ) је молекуларна структура која садржи везе ланца ароматичних хетероцикличних полимера на бази имида-, тренутно је једна од најбољих врста инжењерске пластичне отпорности на топлоту, која се широко користи у авијацији, ваздухопловству, микроелектроници, нано, течним кристалима, ласерима и другим пољима.
Недавно, све земље укључују истраживање, развој и употребу ПИ у 21. веку, један од фокуса развоја нових хемијских материјала. Полиимид, због својих изванредних карактеристика у перформансама и синтези, има велике изгледе за примену, било као структурни материјал или као функционални материјал.
Полиимид је познат као врх пирамиде полимерних материјала, познат и као "решавач проблема", а чак и неки инсајдери из индустрије верују да "ниједан полиимид неће имати данашњу микроелектронску технологију".
2, Класификација и примена полиимида
Полиимиди се могу користити у широком спектру апликација због својих одличних својстава и могу се класификовати у различите типове, укључујући инжењерску пластику, влакна, фотоосетљиве полиимиде, пене, премазе, лепкове, филмове, аерогеле, композите и још много тога.
Међу многим полимерима, полиимид је једини који има широк спектар примена и показује изванредне перформансе у сваком од њих. У наставку ћу вас провести кроз главне употребе сваке врсте полиимида.
1.Инжењерска пластика
Полиимидна инжењерска пластика има термореактивну и термопластичну, која се може поделити на политетраметилен тетракарбимид (ПММИ), полиетеримид (ПЕИ), полиамид и имид (ПАИ), итд., имају своју употребу у различитим областима.
ПММИ у 1.8МПа оптерећење топлотне дисторзије температуре од 360 степени, одлична електрична својства, може се користити за посебне услове прецизних делова, високотемпературних самоподмазујућих лежајева, заптивки, радних кола вентилатора итд., Такође се могу користити у контакту са деловима вентила течног амонијака, деловима система за довод горива млазног мотора.
ПЕИ има одличне механичке особине, електрична изолациона својства, отпорност на зрачење, отпорност на високе температуре и отпорност на абразију, добру флуидност топљења, стопу скупљања у калупу од 0,5% до 0,7%, доступно за бризгање и екструзију, накнадна- обрада је релативно лака, може се користити и за методе заваривања, електронске опреме за заваривање и других аутомобила, електричних апликација и комбинованих у електричним уређајима а друге индустрије се широко користе.
Чврстоћа ПАИ је највећа међу садашњом не-ојачаном пластиком, затезна чврстоћа је 190 МПа, чврстоћа на савијање је 250 МПа, а температура изобличења топлоте је чак 274 степена под оптерећењем од 1,8 МПа. ПАИ има добру отпорност на аблацију и електромагнетизам под високом температуром и високом фреквенцијом, и има добра својства лепљења на метале и друге материјале, углавном се користи за зупчанике, лежајеве и одвојне канџе фотокопирних машина, итд., А такође се може користити и за Углавном се користи за зупчанике, лежајеве и одвојне канџе за фотокопирне машине, итд. конструкцијски материјали авиона.
2. Полиимидна влакна
Полиимидно влакно је важно влакно високих{0}}перформанси, његово високотемпературно полиимидно влакно је тренутно једно од највиших температура органских синтетичких влакана, може се користити на 250~350 степени. У погледу отпорности на светлост, апсорпције воде, отпорности на топлоту и других аспеката арамидних и полифенилен сулфидних влакана су супериорнија у поређењу са полиимидним влакнима високих{4}}конструкција, снага арамида је око један пут већа од тренутних механичких перформанси једног од најбољих органских синтетичких влакана. То је једно од најбољих органских синтетичких влакана у погледу механичких својстава.
Уз континуирани развој високотехнолошких{0}}области, физичка и хемијска својства ПИ производа су све захтевнија. Традиционални ПИ материјали у механици, термичким и оптичким, електричним, магнетним и другим аспектима перформанси нису били у стању да задовоље савремена научна и технолошка поља посебних захтева материјала. ПИ влакна високих-перформанси са својим врхунским механичким својствима, топлотном стабилношћу, зрачењем и другим карактеристикама постаће следећа генерација влакана високих{4}}типичних перформанси.
Тренутно се домаћа индустрија ПИ влакана углавном бави Аскц, Хиполикинг, Аиепластицс, Јссхино и тако даље. Међу њима, Хиполикинг је постао важна база за истраживање, развој и производњу полиимида у Кини. Јссхино органско влакно високих-перформанси са потпуно независним правима интелектуалне својине прошло је оцену научних и технолошких достигнућа 2016. године, а истовремено је преузело водећу улогу у довршавању формулације националног стандарда „високе-чврстоће и високог{{5}0}модула полиимида 202.
3. Фотоосетљиви полиимид (ПСПИ)
Фотоосетљиви полиимид (ПСПИ) је класа полимерног ланца како у имидном прстену тако иу фотоосетљивим генима, скуп одличне термичке стабилности, добрих механичких својстава, хемијских и фотографских својстава органских материјала.
ПСПИ у области електронике, углавном фоторезист и електронско паковање две главне улоге, у фотоосетљивим полиимидима који се додају сензибилизатору, стабилизатору итд. може се добити "полиимид фоторезист". У поређењу са традиционалним фоторезистом, јер сам полиимид има добра диелектрична својства, тако да када се користи без потребе за облагањем улоге радног медијума агенса за светлосну баријеру, може у великој мери скратити процес и побољшати ефикасност производње.
Технологију производње ПСПИ углавном контролишу америчке и јапанске компаније, од којих је Тораи једно од најуспешнијих светских предузећа на тржишту позитивних ПСПИ производа, а његови позитивни производи се користе у паковању микроелектронике, инкапсулацији оптоелектронике и другим областима.
Ограничена заосталом производном технологијом, кинеска индустрија полиимида још увек треба да снима филмове и да се стабилизује други ниско{0}}производи, производња фотоосетљивих полиимида је мања, потражња на тржишту зависи од увоза. У 《Маде ин Цхина 2025 експресној подршци политике, кинеска индустријска, механичка, електронска и друга поља улазе у фазу домаће супституције, домаћа предузећа за ПСПИ настављају да се продубљују, неке компаније су савладале технологију производње.
Тренутно, распоред ПСПИ Р & Д, производња локалних предузећа имају Раиитек, МИНСЕОА Адванцед Материал, Гуофенг Нев Материалс, Драгон-цхен, итд., будућност области домаће супституције простора.
4.Полиимидна пена
Полиимидна пена је врста полиимидног материјала, коју је 1970-их година први пут развио НАСА Ланглеи Ресеарцх Центер у сарадњи са Унитика Америца, користи се на спејс шатлу, а сада се широко користи у авионима, бродовима, возовима, аутомобилима и другим пољима. Са својственим успоривачем пламена,-отпорним на топлоту, лаганим и еколошки прихватљивим нетоксичним карактеристикама и може се користити дуго времена под ултра-високим температурама, ултра-ниским температурама, високим сланим спрејом, јаком буком, јаком корозијом, јаким зрачењем и другим екстремним условима рада.
Полиимидна пена се може поделити у три категорије:
Као и у општем полиимиду, пенасти материјали са средином као главним ланцем, са радном температуром од 300 степени или више (ПИ пена).
Пенасти материјали у којима средњи прстен постоји као бочна група (ПМИ пена).
Нано{0}}материјал од пене добијен увођењем термички нестабилних сегмената масног ланца у полиимид и њиховим пуцањем на високим температурама.
Материјал од полиимидне пене спада у напредне функционалне материјале, све се више користи у ваздухопловству, океанском транспорту, националној одбрани и микроелектроници и другим високотехнолошким пољима у области топлотне изолације, смањења вибрација и буке и изолације и других кључних материјала.
Најважнија примена ПИ пене је топлотна изолација и материјал за смањење буке за бродове. ПИ пена као први избор материјала за топлотну изолацију и смањење буке у новим ратним бродовима брзо расте.
ПМИ пена је нови тип пенастог материјала високе молекуларне структуре са најбољим свеобухватним перформансама, који је композитни материјал језгре од пене високих-перформанси са високом специфичном чврстоћом, високим специфичним модулом, великом стопом затварања и високом отпорношћу на топлоту, и има карактеристике мале тежине, велике чврстоће и отпорности на високе/ниске температуре. Поред тога, као најизврснији материјал за језгро структурне пене, ПМИ пена се широко користи у лопатицама вентилатора, лопатицама хеликоптера, ваздухопловству и другим пољима, а њен тренд замене за ПЕТ пену је јасан, са широким тржишним простором.
ПИ пена је топлотно{0}}отпорна,-отпорна на пламен, не производи штетне гасове, лака за уградњу, широко се користи у материјалима за топлотну изолацију и смањење буке. Тренутно, америчка морнарица користи ПИ пену као материјал за топлотну и акустичну изолацију за све површинске бродове и подморнице, а СОЛИМИДЕ пену коју производи ИНСПЕЦ користи више од 15 земаља за развој система топлотне и акустичне изолације за поморске бродове. Поред тога, ПИ пена се такође широко користи у цивилним бродовима, као што су луксузни бродови за крстарење, глисери и бродови на течни природни гас.
Слично ПИ пени, примена ПМИ пене је такође веома широка. Типичне примене ПМИ пене укључују:
(1) Структурални материјал језгра пене: одлична отпорност на компресију при високим температурама, тако да се широко користи као материјал језгра за лопатице вентилатора, ваздухопловство, ваздухопловство, бродове, спортску опрему, медицинску опрему и друга поља;
(2) Широкопојасни таласни-транспарентни материјали: ниска диелектрична константа и губици чине да се широко користи у радарима, антенама и другим областима;
(3) материјали за топлотну и звучну изолацију:-локомотиве велике брзине, гуме, аудио и тако даље.
Од 21. века, број јединица укључених у истраживање полиимидне пене у Кини је значајно порастао, а индустрија је направила значајна технолошка открића. Тренутно, главни домаћи произвођачи полиимидне пене су Кингдао Оуц, Схкдцхем и Тсцхина, Згзтс и АММТ. Међу њима, Нингбо институт за технологију материјала ＆ инжењеринг, ЦАС је изградио пилот опрему за честице полиимида микропене, производи од полиимида Кингдао Оуц и Схкдцхем прошли су војни тест.
5.Полиимидеcуједање
Употреба полиимида у припреми премаза је једна од његових најранијих примена, а ова врста супстанце се углавном користи као изолациони премаз за емајлиране жице у премазима. Изолациони премази од емајлиране жице су углавном округла жица са-обложеним потапањем, равна жица и друге врсте жице пречника голе бакарне жице, легирана жица и спољни слој жице омотане стакленом жицом, побољшавају и стабилизују спољашњи слој емајлиране жице.
Један од важних индекса изолационих премаза је степен отпорности на топлоту{0}}, према Међународном електротехничком удружењу ИЦЕ-85 из 1954. године за моторне и електричне изолационе материјале у коришћењу стандарда за оцењивање термичке стабилности, изолациони материјали су подељени у седам степена отпорности на топлоту.
Да би се испунили захтеви индустријске технологије, развој изолационих материјала карактерише изолациони систем који треба да буде у стању да до 180-200 степени на вишим температурама за дуготрајан-рад, али без значајног губитка тежине и смањења електричне чврстоће, као и да одржава добру еластичност, влагу, озон, отпорност на лук и друга својства. Полиимидни материјали могу бити веома добри да испуне захтеве ове употребе, за припрему изолационог премаза Ф-класе и више од топлоте-отпорног слоја, полиимид се може користити као изолациони лак за електромагнетну жицу или као премаз за високе температуре који се користи.