Quatrièmement, l'application depolyimide:
En raison des caractéristiques du polyimide mentionné ci-dessus en termes de performances et de chimie synthétique, il est difficile de trouver une gamme d'applications aussi large que le polyimide parmi de nombreux polymères, et il présente des performances extrêmement exceptionnelles dans tous les aspects..
1. Film : C'est l'un des premiers produits de polyimide, qui est utilisé pour l'isolation des fentes des moteurs et des matériaux d'emballage pour les câbles.Les principaux produits sont DuPont Kapton, la série Upilex d'Ube Industries et Zhongyuan Apical.Les films de polyimide transparents servent de substrats de cellules solaires flexibles.
2. Revêtement : utilisé comme vernis isolant pour fil électromagnétique, ou utilisé comme revêtement résistant aux hautes températures.
3. Matériaux composites avancés : utilisés dans les composants de l'aérospatiale, des avions et des fusées.C'est l'un des matériaux structurels les plus résistants aux températures élevées.Par exemple, le programme américain d'avions de ligne supersoniques est conçu avec une vitesse de 2,4 M, une température de surface de 177 °C pendant le vol et une durée de vie requise de 60 000 h.Selon les rapports, 50% des matériaux de structure ont été déterminés pour utiliser du polyimide thermoplastique comme résine de matrice.Matériaux composites renforcés de fibres de carbone, la quantité de chaque avion est d'environ 30 t.
4. Fibre : Le module d'élasticité n'est le deuxième que celui de la fibre de carbone.Il est utilisé comme matériau filtrant pour les milieux à haute température et les substances radioactives, ainsi que comme tissus pare-balles et ignifuges.
5. Mousse plastique : utilisée comme matériau d'isolation thermique résistant aux hautes températures.
6. Plastiques techniques : Il existe des types thermodurcissables et thermoplastiques.Les types thermoplastiques peuvent être moulés ou moulés par injection ou moulés par transfert.Principalement utilisé pour l'autolubrification, l'étanchéité, l'isolation et les matériaux de structure.Les matériaux polyimides de Guangcheng ont commencé à être appliqués aux pièces mécaniques telles que les aubes rotatives de compresseur, les segments de piston et les joints de pompe spéciaux.
7. Adhésif : utilisé comme adhésif structurel à haute température.L'adhésif polyimide de Guangcheng a été produit en tant que composé d'enrobage à haute isolation pour les composants électroniques.
8. Membrane de séparation : utilisée pour la séparation de diverses paires de gaz, tels que l'hydrogène/azote, l'azote/oxygène, le dioxyde de carbone/azote ou le méthane, etc., pour éliminer l'humidité du gaz d'alimentation en hydrocarbures et des alcools.Il peut également être utilisé comme membrane de pervaporation et membrane d'ultrafiltration.En raison de la résistance à la chaleur et de la résistance aux solvants organiques du polyimide, il revêt une importance particulière dans la séparation des gaz et des liquides organiques.
9. Photoréserve : Il existe des résistances négatives et positives, et la résolution peut atteindre un niveau inférieur au micron.Il peut être utilisé dans un film de filtre couleur en combinaison avec des pigments ou des colorants, ce qui peut grandement simplifier la procédure de traitement.
10. Application dans les dispositifs microélectroniques : comme couche diélectrique pour l'isolation intercouche, comme couche tampon pour réduire les contraintes et améliorer le rendement.En tant que couche protectrice, il peut réduire l'influence de l'environnement sur l'appareil et peut également protéger les particules a, réduisant ou éliminant l'erreur logicielle (softerror) de l'appareil.
11. Agent d'alignement pour écran à cristaux liquides :Polyimidejoue un rôle très important dans le matériau de l'agent d'alignement des TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD et des futurs écrans à cristaux liquides ferroélectriques.
12. Matériaux électro-optiques : utilisés comme matériaux de guides d'ondes passifs ou actifs, matériaux de commutateurs optiques, etc. Le polyimide contenant du fluor est transparent dans la gamme de longueurs d'onde de communication, et l'utilisation de polyimide comme matrice chromophore peut améliorer les performances du matériau.la stabilité.
En résumé, il n'est pas difficile de comprendre pourquoi le polyimide peut se démarquer des nombreux polymères hétérocycliques aromatiques apparus dans les années 1960 et 1970, et finalement devenir une classe importante de matériaux polymères.
5. Perspectives :
En tant que matériau polymère prometteur,polyimidea été pleinement reconnu et son application dans les matériaux isolants et les matériaux de structure est en constante expansion.En termes de matériaux fonctionnels, il est en train d'émerger et son potentiel est encore à explorer.Cependant, après 40 ans de développement, il n'est pas encore devenu une variété plus grande.La raison principale est que le coût est encore trop élevé par rapport aux autres polymères.Par conséquent, l'une des principales directions de la recherche sur les polyimides à l'avenir devrait toujours être de trouver des moyens de réduire les coûts dans les méthodes de synthèse et de polymérisation des monomères.
1. Synthèse des monomères : Les monomères du polyimide sont le dianhydride (tétraacide) et la diamine.La méthode de synthèse de la diamine est relativement mature et de nombreuses diamines sont également disponibles dans le commerce.Le dianhydride est un monomère relativement spécial, qui est principalement utilisé dans la synthèse du polyimide, à l'exception du durcisseur de la résine époxy.Le dianhydride pyromellitique et l'anhydride trimellitique peuvent être obtenus par oxydation en phase gazeuse et en phase liquide en une étape du durène et du triméthylène extraits de l'huile aromatique lourde, un produit du raffinage du pétrole.D'autres dianhydrides importants, tels que le dianhydride de benzophénone, le dianhydride de biphényle, le dianhydride de diphényléther, l'hexafluorodianhydride, etc., ont été synthétisés par diverses méthodes, mais le coût est très élevé.dix mille yuans.Développés par l'Institut de chimie appliquée de Changchun, Académie chinoise des sciences, l'anhydride 4-chlorophtalique et l'anhydride 3-chlorophtalique de haute pureté peuvent être obtenus à partir de la séparation par chloration, oxydation et isomérisation de l'o-xylène.L'utilisation de ces deux composés comme matières premières permet de synthétiser une série de dianhydrides, avec un fort potentiel de réduction des coûts, qui constituent une voie de synthèse intéressante.
2. Processus de polymérisation : La méthode en deux étapes et le processus de polycondensation en une étape actuellement utilisés utilisent tous des solvants à point d'ébullition élevé.Le prix des solvants polaires aprotiques est relativement élevé et il est difficile de les éliminer.Enfin, un traitement à haute température est nécessaire.La méthode PMR utilise un solvant à base d'alcool bon marché.Le polyimide thermoplastique peut également être polymérisé et granulé directement dans l'extrudeuse avec du dianhydride et de la diamine, aucun solvant n'est nécessaire et l'efficacité peut être grandement améliorée.C'est la voie de synthèse la plus économique pour obtenir du polyimide en polymérisant directement l'anhydride chlorophtalique avec la diamine, le bisphénol, le sulfure de sodium ou le soufre élémentaire sans passer par le dianhydride.
3. Traitement: L'application du polyimide est si large et il existe diverses exigences pour le traitement, telles qu'une grande uniformité de la formation du film, du filage, du dépôt en phase vapeur, de la photolithographie submicronique, de la gravure murale droite profonde Gravure, grande surface, grande- le moulage en volume, l'implantation ionique, le traitement de précision au laser, la technologie hybride à l'échelle nanométrique, etc. ont ouvert un vaste monde pour l'application du polyimide.
Avec la poursuite de l'amélioration de la technologie de traitement de la technologie de synthèse et la réduction substantielle des coûts, ainsi que ses propriétés mécaniques supérieures et ses propriétés d'isolation électrique, le polyimide thermoplastique jouera certainement un rôle plus important dans le domaine des matériaux à l'avenir.Et le polyimide thermoplastique est plus optimiste en raison de sa bonne aptitude au traitement.
6. Conclusion:
Plusieurs facteurs importants pour le développement lent depolyimide:
1. Préparation des matières premières pour la production de polyimide : la pureté du dianhydride pyromellitique n'est pas suffisante.
2. La matière première du dianhydride pyromellitique, c'est-à-dire la production de durène est limitée.Production internationale : 60 000 tonnes/an, production nationale : 5 000 tonnes/an.
3. Le coût de production du dianhydride pyromellitique est trop élevé.Dans le monde, environ 1,2 à 1,4 tonne de durène produit 1 tonne de dianhydride pyromellitique, tandis que les meilleurs fabricants de mon pays produisent actuellement environ 2,0 à 2,25 tonnes de durène.tonnes, seule Changshu Federal Chemical Co., Ltd. a atteint 1,6 tonnes/tonne.
4. L'échelle de production du polyimide est trop petite pour former une industrie, et les réactions secondaires du polyimide sont nombreuses et compliquées.
5. La plupart des entreprises nationales ont une connaissance traditionnelle de la demande, ce qui limite le domaine d'application à une certaine plage.Ils utilisent habituellement des produits étrangers en premier ou voient des produits étrangers avant de les chercher en Chine.Les besoins de chaque entreprise proviennent des besoins des clients en aval de l'entreprise, de la remontée d'informations et de l'information ;les canaux sources ne sont pas fluides, il existe de nombreux liens intermédiaires et la quantité d'informations correctes est déformée.
Heure de publication : 13 février 2023