רביעית, היישום שלפוליאמיד:
בשל המאפיינים של הפולימיד הנ"ל בביצועים ובכימיה סינתטית, קשה למצוא מגוון רחב כל כך של יישומים כמו פוליאמיד בקרב פולימרים רבים, והוא מציג ביצועים יוצאי דופן בכל היבט..
1. סרט: זהו אחד המוצרים המוקדמים ביותר של פוליאמיד, המשמש לבידוד חריצים של מנועים וחומרי עטיפה לכבלים.המוצרים העיקריים הם DuPont Kapton, סדרת Upilex של Ube Industries ו-Zhongyuan Apical.סרטי פוליאמיד שקופים משמשים כמצעי תאים סולאריים גמישים.
2. ציפוי: משמש בתור לכה מבודדת לחוטים אלקטרומגנטיים, או משמש כציפוי עמיד בטמפרטורה גבוהה.
3. חומרים מרוכבים מתקדמים: משמשים ברכיבי תעופה וחלל, מטוסים ורקטות.זהו אחד החומרים המבניים העמידים ביותר לטמפרטורה גבוהה.לדוגמה, תוכנית המטוסים העל-קוליים בארה"ב מתוכננת עם מהירות של 2.4M, טמפרטורת פני השטח של 177 מעלות צלזיוס במהלך הטיסה, וחיי שירות נדרשים של 60,000 שעות.על פי דיווחים, 50% מהחומרים המבניים נקבעו להשתמש בפולימיד תרמופלסטי כשרף המטריצה.חומרים מרוכבים מחוזקים בסיבי פחמן, כמות כל מטוס היא כ-30ט.
4. סיבים: מודול האלסטיות הוא שני רק לסיבי פחמן.הוא משמש כחומר סינון עבור מדיה בטמפרטורה גבוהה וחומרים רדיואקטיביים, כמו גם בדים חסיני כדורים ואש.
5. פלסטיק קצף: משמש כחומר בידוד חום עמיד בטמפרטורה גבוהה.
6. פלסטיקה הנדסית: ישנם סוגים תרמוסטיים ותרמופלסטיים.סוגי תרמופלסטיים יכולים להיות יצוק או הזרקה או העברה יצוק.משמש בעיקר לשימון עצמי, איטום, בידוד וחומרי מבנה.חומרי פוליאימיד גואנגצ'נג החלו להיות מיושמים על חלקים מכניים כגון שבשבת סיבובית מדחס, טבעות בוכנה ואטמי משאבה מיוחדים.
7. דבק: משמש כדבק מבני בטמפרטורה גבוהה.דבק פוליאמיד גואנגצ'נג הופק כתרכובת עציצים בעלת בידוד גבוה לרכיבים אלקטרוניים.
8. קרום הפרדה: משמש להפרדה של זוגות גזים שונים, כגון מימן/חנקן, חנקן/חמצן, פחמן דו חמצני/חנקן או מתאן וכו', כדי להסיר לחות מגז הזנה פחמימני אוויר ואלכוהול.זה יכול לשמש גם כממברנת ניפוח וכממברנת סינון אולטרה.בשל עמידות החום ועמידות הממס האורגני של פוליאמיד, יש לו משמעות מיוחדת בהפרדה של גזים ונוזלים אורגניים.
9. Photoresist: יש התנגדויות שליליות וחיוביות, והרזולוציה יכולה להגיע לרמת תת-מיקרון.זה יכול לשמש בסרט סינון צבע בשילוב עם פיגמנטים או צבעים, אשר יכול לפשט מאוד את הליך העיבוד.
10. יישום במכשירים מיקרואלקטרוניים: כשכבה דיאלקטרית לבידוד בין-שכבתי, כשכבת חיץ להפחתת מתח ושיפור תפוקה.כשכבת הגנה, היא יכולה להפחית את השפעת הסביבה על המכשיר, ויכולה גם להגן על חלקיקי a, להפחית או לבטל את השגיאה הרכה (רכה יותר) של המכשיר.
11. סוכן יישור עבור תצוגת גביש נוזלי:פוליאמידממלא תפקיד חשוב מאוד בחומר סוכן היישור של TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD ותצוגת גבישים נוזליים פרו-אלקטריים עתידיים.
12. חומרים אלקטרו-אופטיים: משמשים כחומרי מוליך גל פסיביים או אקטיביים, חומרי מתג אופטי וכו'. פוליאמיד המכיל פלואור שקוף בטווח אורכי הגל של התקשורת, ושימוש בפולימיד כמטריצה כרומופורית יכול לשפר את ביצועי החומר.יַצִיבוּת.
לסיכום, לא קשה לראות מדוע פוליאמיד יכול להתבלט מבין הפולימרים ההטרוציקליים הארומטיים הרבים שהופיעו בשנות ה-60 וה-70, ולבסוף להפוך לסוג חשוב של חומרים פולימריים.
5. Outlook:
כחומר פולימרי מבטיח,פוליאמידזכה להכרה מלאה, ויישומה בחומרי בידוד וחומרי מבנה מתרחב כל הזמן.במונחים של חומרים פונקציונליים, הוא מתעורר, והפוטנציאל שלו עדיין נחקר.עם זאת, לאחר 40 שנות פיתוח, הוא עדיין לא הפך למגוון גדול יותר.הסיבה העיקרית היא שהעלות עדיין גבוהה מדי בהשוואה לפולימרים אחרים.לכן, אחד הכיוונים העיקריים של מחקר פוליאמיד בעתיד עדיין צריך להיות למצוא דרכים להפחית עלויות בשיטות סינתזה ופילמור מונומרים.
1. סינתזה של מונומרים: המונומרים של פוליאמיד הם דיאנהידריד (טטרה חומצה) ודיאמין.שיטת הסינתזה של דיאמין בשלה יחסית, ודיאמינים רבים זמינים גם מסחרית.דיאנהידריד הוא מונומר מיוחד יחסית, המשמש בעיקר בסינתזה של פוליאמיד למעט חומר הריפוי של שרף אפוקסי.ניתן להשיג דיאנהידריד פירומליט וטרימליטי באמצעות חימצון שלב גז ושלב נוזלי של דורן וטרימתילן המופקים משמן ארומטי כבד, תוצר של זיקוק נפט.דיאנהידרידים חשובים אחרים, כגון בנזופנון דיאנהידריד, ביפניל דיאנהידריד, דיאנהידריד דיפניל אתר, hexafluorodianhydride וכו', סונתזו בשיטות שונות, אך העלות היא יקרה מאוד.עשרת אלפים יואן.פותח על ידי Changchun Institute of Applied Chemistry, האקדמיה הסינית למדעים, ניתן להשיג 4-כלורופתאל אנהידריד ו-3-כלורופתלי אנהידריד בטוהר גבוה מהכלרה של o-xylene, חמצון והפרדת איזומריזציה.שימוש בשתי תרכובות אלו כחומרי גלם יכול לסנתז סדרת דיאנהידרידים, עם פוטנציאל גדול להפחתת עלויות, הם מסלול סינתטי רב ערך.
2. תהליך פילמור: השיטה הדו-שלבית הנהוגה כיום ותהליך פוליקודנסציה חד-שלבי, כולם משתמשים בממיסים בעלי רתיחה גבוהה.המחיר של ממיסים קוטביים אפרוטיים גבוה יחסית, וקשה להסיר אותם.לבסוף, נדרש טיפול בטמפרטורה גבוהה.שיטת PMR משתמשת בממס אלכוהול זול.ניתן גם לפולימר ולגרגר פוליאמיד תרמופלסטי ישירות באקסטרודר עם דיאנהידריד ודיאמין, אין צורך בממס, וניתן לשפר מאוד את היעילות.זהו מסלול הסינתזה החסכוני ביותר להשגת פוליאמיד על ידי פילמור ישיר של כלורופתלי אנהידריד עם דיאמין, ביספנול, נתרן גופרתי או גופרית אלמנטרית מבלי לעבור דיאנהידריד.
3. עיבוד: היישום של פולימיד הוא כל כך רחב, וישנן דרישות שונות לעיבוד, כגון אחידות גבוהה של יצירת סרט, ספינינג, שקיעת אדים, פוטוליטוגרפיה תת-מיקרונית, חריטת קיר ישר עמוק, תחריט, שטח גדול, גדול- דפוס נפח, השתלת יונים, עיבוד דיוק בלייזר, טכנולוגיה היברידית בקנה מידה ננו וכו' פתחו עולם רחב ליישום פוליאמיד.
עם השיפור הנוסף של טכנולוגיית העיבוד של טכנולוגיית הסינתזה וההפחתה המשמעותית של העלות, כמו גם התכונות המכניות המעולות ותכונות הבידוד החשמלי שלה, פוליאמיד תרמופלסטי בהחלט ישחק תפקיד בולט יותר בתחום החומרים בעתיד.ופולימיד תרמופלסטי הוא אופטימי יותר בגלל יכולת העיבוד הטובה שלו.
6. מסקנה:
מספר גורמים חשובים להתפתחות איטית שלפוליאמיד:
1. הכנת חומרי גלם לייצור פוליאמיד: הטוהר של דיאנהידריד פירומליט אינו מספיק.
2. חומר הגלם של pyromellitic dianhydride, כלומר, התפוקה של durene מוגבל.תפוקה בינלאומית: 60,000 טון לשנה, תפוקה מקומית: 5,000 טון לשנה.
3. עלות הייצור של דיאנהידריד פירומליטית גבוהה מדי.בעולם, כ-1.2-1.4 טון של דורן מייצרים 1 טונה של דיאנהידריד פירומליט, בעוד שהיצרנים הטובים ביותר בארצי מייצרים כיום כ-2.0-2.25 טונות של דורן.טון, רק Changshu Federal Chemical Co., Ltd הגיעה ל-1.6 טון/טון.
4. סולם הייצור של הפולימיד קטן מכדי ליצור תעשייה, ותגובות הלוואי של הפולימיד הן רבות ומסובכות.
5. לרוב הארגונים המקומיים יש מודעות לביקוש מסורתי, מה שמגביל את אזור היישום לטווח מסוים.הם נוהגים להשתמש במוצרים זרים תחילה או רואים מוצרים זרים לפני שהם מחפשים אותם בסין.הצרכים של כל מיזם באים מצרכי הלקוחות במורד הזרם של המיזם, משוב מידע ומידע;ערוצי המקור אינם חלקים, ישנם קישורי ביניים רבים, וכמות המידע הנכון אינה בצורתה.
זמן פרסום: 13-2-2023