ประการที่สี่การประยุกต์ใช้โพลิอิไมด์:
เนื่องจากคุณสมบัติของโพลิอิไมด์ที่กล่าวถึงข้างต้นในด้านประสิทธิภาพและเคมีสังเคราะห์ จึงเป็นเรื่องยากที่จะค้นหาการใช้งานที่หลากหลายเช่นโพลิอิไมด์ท่ามกลางโพลิเมอร์หลายชนิด และแสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่โดดเด่นอย่างมากในทุกด้าน.
1. ฟิล์ม: เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์แรกสุดของโพลิอิไมด์ ซึ่งใช้สำหรับฉนวนสล็อตของมอเตอร์และวัสดุห่อหุ้มสำหรับสายเคเบิลผลิตภัณฑ์หลักได้แก่ DuPont Kapton, Ube Industries' Upilex series และ Zhongyuan Apicalฟิล์มโพลิอิไมด์ใสทำหน้าที่เป็นพื้นผิวเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีความยืดหยุ่น
2. การเคลือบ: ใช้เป็นฉนวนเคลือบเงาสำหรับสายแม่เหล็กไฟฟ้าหรือใช้เคลือบทนความร้อนสูง
3. วัสดุผสมขั้นสูง: ใช้ในส่วนประกอบด้านการบินและอวกาศ เครื่องบิน และจรวดเป็นหนึ่งในวัสดุโครงสร้างที่ทนต่ออุณหภูมิสูงที่สุดตัวอย่างเช่น โปรแกรมเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงของสหรัฐฯ ได้รับการออกแบบด้วยความเร็ว 2.4M อุณหภูมิพื้นผิวระหว่างการบิน 177°C และอายุการใช้งานที่ต้องการ 60,000 ชม.ตามรายงาน 50% ของวัสดุโครงสร้างถูกกำหนดให้ใช้เทอร์โมพลาสติกโพลีอิไมด์เป็นเมทริกซ์เรซินวัสดุคอมโพสิตเสริมใยคาร์บอน จำนวนเครื่องบินแต่ละลำประมาณ 30 ตัน
4. ไฟเบอร์: โมดูลัสของความยืดหยุ่นเป็นอันดับสองรองจากคาร์บอนไฟเบอร์ใช้เป็นวัสดุกรองสำหรับตัวกลางที่มีอุณหภูมิสูงและสารกัมมันตภาพรังสี เช่นเดียวกับผ้ากันกระสุนและผ้ากันไฟ
5. โฟมพลาสติก ใช้เป็นวัสดุฉนวนความร้อนที่ทนความร้อนสูง
6. พลาสติกวิศวกรรม: มีประเภทเทอร์โมเซตติงและเทอร์โมพลาสติกประเภทเทอร์โมพลาสติกสามารถขึ้นรูปหรือฉีดขึ้นรูปหรือถ่ายโอนแม่พิมพ์ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการหล่อลื่นตัวเอง การปิดผนึก ฉนวน และวัสดุโครงสร้างวัสดุ polyimide ของ Guangcheng ได้เริ่มนำไปใช้กับชิ้นส่วนเครื่องจักรกล เช่น ใบพัดหมุนของคอมเพรสเซอร์ แหวนลูกสูบ และซีลปั๊มแบบพิเศษ
7. กาว: ใช้เป็นกาวโครงสร้างที่มีอุณหภูมิสูงกาว Guangcheng polyimide ได้รับการผลิตเป็นสารประกอบการเคลือบฉนวนสูงสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
8. แผ่นแยก: ใช้สำหรับแยกคู่ก๊าซต่างๆ เช่น ไฮโดรเจน/ไนโตรเจน ไนโตรเจน/ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์/ไนโตรเจน หรือมีเทน เป็นต้น เพื่อขจัดความชื้นออกจากก๊าซไฮโดรคาร์บอนป้อนอากาศและแอลกอฮอล์นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นเยื่อกรองและเยื่อกรองพิเศษเนื่องจากความต้านทานต่อความร้อนและความต้านทานต่อตัวทำละลายอินทรีย์ของโพลีอิไมด์ จึงมีความสำคัญเป็นพิเศษในการแยกก๊าซอินทรีย์และของเหลว
9. นักถ่ายภาพ: มีความต้านทานเชิงลบและบวก และความละเอียดสามารถเข้าถึงระดับ submicronสามารถใช้กับฟิล์มกรองสีร่วมกับเม็ดสีหรือสีย้อมได้ ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของขั้นตอนการประมวลผลได้อย่างมาก
10. การประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์: เป็นชั้นอิเล็กทริกสำหรับฉนวนระหว่างชั้น เป็นชั้นบัฟเฟอร์เพื่อลดความเครียดและเพิ่มผลผลิตในฐานะที่เป็นชั้นป้องกัน มันสามารถลดอิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่มีต่ออุปกรณ์ และยังสามารถป้องกันอนุภาค a ซึ่งช่วยลดหรือกำจัดข้อผิดพลาดแบบนุ่มนวล (softerror) ของอุปกรณ์
11. สารปรับแนวสำหรับจอภาพผลึกเหลว:โพลิอิไมด์มีบทบาทสำคัญมากในวัสดุตัวแทนการจัดตำแหน่งของ TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD และจอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบเฟอร์โรอิเล็กทริกในอนาคต
12. วัสดุอิเล็กโทรออปติก: ใช้เป็นวัสดุท่อนำคลื่นแบบพาสซีฟหรือแบบแอคทีฟ วัสดุสวิตช์ออปติคัล ฯลฯ โพลีอิไมด์ที่มีฟลูออรีนมีความโปร่งใสในช่วงความยาวคลื่นการสื่อสาร และการใช้โพลีอิไมด์เป็นเมทริกซ์โครโมโซมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุได้ความมั่นคง
สรุปแล้ว ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเข้าใจว่าทำไมโพลีอิไมด์จึงโดดเด่นกว่าโพลีเมอร์เฮเทอโรไซคลิกอะโรมาติกจำนวนมากที่ปรากฏในช่วงทศวรรษที่ 1960 และ 1970 และในที่สุดก็กลายเป็นวัสดุโพลีเมอร์ประเภทสำคัญ
5. แนวโน้ม:
ในฐานะที่เป็นวัสดุพอลิเมอร์ที่มีแนวโน้มโพลิอิไมด์ได้รับการยอมรับอย่างเต็มที่และการประยุกต์ใช้ในวัสดุฉนวนและวัสดุโครงสร้างกำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่องในแง่ของวัสดุการใช้งานนั้นกำลังเกิดขึ้นใหม่และยังคงสำรวจศักยภาพของมันอยู่อย่างไรก็ตาม หลังจาก 40 ปีของการพัฒนา มันก็ยังไม่มีความหลากหลายมากขึ้นสาเหตุหลักคือต้นทุนยังสูงเกินไปเมื่อเทียบกับโพลิเมอร์อื่นๆดังนั้น แนวทางหลักประการหนึ่งของการวิจัยโพลิอิไมด์ในอนาคตจึงควรหาวิธีลดต้นทุนในการสังเคราะห์โมโนเมอร์และวิธีการโพลิเมอไรเซชัน
1. การสังเคราะห์โมโนเมอร์: โมโนเมอร์ของโพลีอิไมด์คือไดแอนไฮไดรด์ (เตตระแอซิด) และไดเอมีนวิธีการสังเคราะห์ไดเอมีนนั้นค่อนข้างสมบูรณ์ และไดเอมีนหลายชนิดก็มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์เช่นกันไดแอนไฮไดรด์เป็นโมโนเมอร์ที่ค่อนข้างพิเศษ ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ในการสังเคราะห์พอลิอิไมด์ ยกเว้นสำหรับตัวแทนการบ่มของอีพอกซีเรซินPyromellitic dianhydride และ trimellitic anhydride สามารถรับได้จากปฏิกิริยาออกซิเดชันของเฟสก๊าซและของเหลวในเฟสเดียวของ durene และ trimethylene ที่สกัดจากน้ำมันอะโรมาติกหนัก ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียมไดแอนไฮไดรด์ที่สำคัญอื่นๆ เช่น benzophenone dianhydride, biphenyl dianhydride, diphenyl ether dianhydride, hexafluorodianhydride เป็นต้น สังเคราะห์ด้วยวิธีต่าง ๆ แต่ต้นทุนแพงมากหมื่นหยวน.พัฒนาโดยสถาบันเคมีประยุกต์ฉางชุน สถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน 4-คลอโรธาลิกแอนไฮไดรด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงและ 3-คลอโรธาลิกแอนไฮไดรด์มีความบริสุทธิ์สูงได้จากการแยกออกซิเดชันและไอโซเมอไรเซชันการใช้สารประกอบทั้งสองนี้เป็นวัตถุดิบสามารถสังเคราะห์ชุดไดแอนไฮไดรด์ซึ่งมีศักยภาพในการลดต้นทุนได้มาก เป็นเส้นทางการสังเคราะห์ที่มีค่า
2. กระบวนการพอลิเมอไรเซชัน: วิธีการสองขั้นตอนที่ใช้อยู่ในปัจจุบันและกระบวนการพอลิคอนเดนเซชันแบบขั้นตอนเดียวทั้งหมดใช้ตัวทำละลายที่มีจุดเดือดสูงราคาของตัวทำละลาย aprotic polar ค่อนข้างสูง และยากต่อการกำจัดออกในที่สุด การรักษาที่อุณหภูมิสูงจำเป็นวิธี PMR ใช้ตัวทำละลายแอลกอฮอล์ราคาไม่แพงเทอร์โมพลาสติกโพลิอิไมด์ยังสามารถถูกทำให้เป็นพอลิเมอร์และเป็นเม็ดได้โดยตรงในเครื่องอัดรีดด้วยไดแอนไฮไดรด์และไดเอมีน ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวทำละลาย และสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมากเป็นเส้นทางการสังเคราะห์ที่ประหยัดที่สุดในการรับโพลิอิไมด์โดยการทำพอลิเมอไรเซชันคลอโรธาลิกแอนไฮไดรด์โดยตรงกับไดอามีน บิสฟีนอล โซเดียมซัลไฟด์หรือธาตุกำมะถันโดยไม่ผ่านไดแอนไฮไดรด์
3. การประมวลผล: การประยุกต์ใช้โพลิอิไมด์นั้นกว้างมาก และมีข้อกำหนดต่าง ๆ สำหรับการประมวลผล เช่น ความสม่ำเสมอสูงของการก่อตัวของฟิล์ม การปั่น การสะสมไอ โฟโตลิโทกราฟีขนาดย่อยไมครอน การแกะสลักผนังตรงลึก การแกะสลัก พื้นที่ขนาดใหญ่ ขนาดใหญ่ การขึ้นรูปแบบปริมาตร การฝังไอออน การประมวลผลด้วยเลเซอร์ที่แม่นยำ เทคโนโลยีไฮบริดระดับนาโน ฯลฯ ได้เปิดโลกกว้างสำหรับการประยุกต์ใช้โพลิอิไมด์
ด้วยการปรับปรุงเพิ่มเติมของเทคโนโลยีการประมวลผลของเทคโนโลยีการสังเคราะห์และการลดต้นทุนลงอย่างมาก ตลอดจนคุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่าและคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้า เทอร์โมพลาสติกโพลีอิไมด์จะมีบทบาทสำคัญในด้านวัสดุในอนาคตอย่างแน่นอนและเทอร์โมพลาสติกโพลิอิไมด์นั้นมองในแง่ดีมากกว่าเนื่องจากความสามารถในการแปรรูปที่ดี
6. สรุป:
ปัจจัยสำคัญหลายประการสำหรับการพัฒนาที่ช้าของโพลิอิไมด์:
1. การเตรียมวัตถุดิบสำหรับการผลิตโพลิอิไมด์: ความบริสุทธิ์ของไพโรเมลลิติกไดแอนไฮไดรด์ไม่เพียงพอ
2. วัตถุดิบของไดแอนไฮไดรด์ pyromellitic นั่นคือ ผลผลิตของ durene มีจำกัดผลผลิตระหว่างประเทศ: 60,000 ตัน/ปี ผลผลิตในประเทศ: 5,000 ตัน/ปี
3. ต้นทุนการผลิตไดแอนไฮไดรด์ pyromellitic สูงเกินไปในโลกนี้ ดูรีนประมาณ 1.2-1.4 ตันผลิตไดแอนไฮไดรด์ pyromellitic 1 ตัน ในขณะที่ผู้ผลิตที่ดีที่สุดในประเทศของฉันกำลังผลิตดูรีนประมาณ 2.0-2.25 ตันตัน เฉพาะ Changshu Federal Chemical Co., Ltd. ถึง 1.6 ตัน/ตัน
4. ขนาดการผลิตของโพลีอิไมด์มีขนาดเล็กเกินไปที่จะสร้างอุตสาหกรรมได้ และปฏิกิริยาข้างเคียงของโพลีอิไมด์นั้นซับซ้อนและมากมาย
5. องค์กรในประเทศส่วนใหญ่มีการรับรู้ถึงอุปสงค์แบบดั้งเดิม ซึ่งจำกัดพื้นที่การใช้งานให้อยู่ในช่วงที่กำหนดพวกเขาใช้สินค้าต่างประเทศก่อนหรือดูสินค้าต่างประเทศก่อนมองหาในประเทศจีนความต้องการของแต่ละองค์กรมาจากความต้องการของลูกค้าขั้นปลายขององค์กร ข้อมูลป้อนกลับและสารสนเทศช่องทางต้นทางไม่ราบรื่น มีลิงค์กลางจำนวนมาก และจำนวนข้อมูลที่ถูกต้องไม่เป็นรูปเป็นร่าง
เวลาโพสต์: ก.พ.-13-2566