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Polyimide (PI) की विशेषताएं और अनुप्रयोग

November 04, 2024
पॉलीमाइड (पॉलीमाइड, पाई के रूप में संक्षिप्त) मुख्य श्रृंखला पर एक इमाइड रिंग (-co-nr-co-) युक्त पॉलिमर के एक वर्ग को संदर्भित करता है, जो कार्बनिक बहुलक सामग्रियों के सर्वश्रेष्ठ समग्र प्रदर्शन में से एक है। 400 डिग्री सेल्सियस से अधिक का इसका उच्च तापमान प्रतिरोध, तापमान रेंज -200 ~ 300 डिग्री सेल्सियस का दीर्घकालिक उपयोग, पिघलने बिंदु का हिस्सा स्पष्ट नहीं है, उच्च इन्सुलेशन गुण, 103 हर्ट्ज ढांकता हुआ निरंतर 4.0, केवल 0.004 का ढांकता हुआ नुकसान ~ 0.007, एफ से एच क्लास इन्सुलेशन है।
Hony प्लास्टिक सुपर उच्च तापमान प्रतिरोधी विशेष इंजीनियरिंग प्लास्टिक प्रदान कर सकता है - पॉलीमाइड प्रोफाइल, जैसे कि छड़, चादरें, पाइप और इंजेक्शन मोल्डिंग, मशीनिंग ग्राहक की विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार उत्पाद तैयार उत्पाद, 220 ℃, 260 ℃, 300 ℃ के तापमान प्रतिरोध ग्रेड के साथ, क्रमशः 350 ℃ और ऊपर। पॉलीमाइड को मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड, ग्रेफाइट, कार्बन फाइबर, पॉलीटेट्रैफ्लुओरोएथिलीन, आदि के साथ मिश्रित किया जा सकता है, जो सामग्री की यांत्रिक शक्ति को बहुत बदल सकता है और पहनने के प्रति प्रतिरोधी गुणों को आत्म-चिकनाई करता है।
पॉलीमाइड पीआई में उच्च और कम तापमान प्रतिरोध (-269 ~ 400 ℃), उच्च घर्षण प्रतिरोध, आत्म-चिकनाई, उच्च शक्ति, उच्च इन्सुलेशन, विकिरण प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, थर्मल विस्तार के छोटे गुणांक, कार्बनिक सॉल्वैंट्स के प्रतिरोध, आत्म-एक्स्टिंगुइंगिंग, आत्म-एक्स्टिंगुइस्टिंग हैं। , गैर-विषैले, आदि 350 से अधिक के दीर्घकालिक कार्य तापमान की श्रेणी का पीआई हिस्सा, 450 ℃ तक अल्पकालिक, इंजीनियरिंग प्लास्टिक के तापमान में वर्तमान इंजीनियरिंग प्लास्टिक बेहतर है, और इसका व्यापक प्रदर्शन है अन्य विशेष इंजीनियरिंग प्लास्टिक द्वारा बेजोड़। इसका व्यापक प्रदर्शन अन्य विशेष के लिए भी अतुलनीय है।
Polyimide machining part10Polyimide machining part7
पॉलीमाइड की समृद्ध विविधता मुख्य किस्मों में होमोफथालिक पॉलीमाइड, ईथर एनहाइड्राइड पॉलीमाइड, पॉलीमाइड इमाइड और मालिक एनहाइड्राइड पॉलीमाइड हैं। उनमें से, होमोपोलिमर पॉलीमाइड पॉलीकॉन्डेन्सेशन पॉलीमाइड का प्रतिनिधि है। हालांकि, यह अघुलनशील और फ्यूज़िबल है, और प्रक्रिया करना मुश्किल है। आमतौर पर केवल पाउडर मेटाल्ट्रॉजी विधि का उपयोग पाउडर दबाए गए प्लास्टिक उत्पादों, या एक फिल्म में संसेचन या कास्टिंग विधि का उपयोग करके कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक पॉलीमाइड एसिड समाधान के साथ लगाया गया ग्लास क्लॉथ शीट का उत्पादन करने के लिए हॉट-प्रेस किया जाता है। इसके विपरीत, मोनोइथर एनहाइड्राइड प्रकार पॉलीमाइड एक फ्यूज़िबल पॉलीमाइड के रूप में, मोल्डिंग प्रसंस्करण प्रदर्शन में बहुत सुधार हुआ है। यह न केवल मोल्डिंग प्रसंस्करण कर सकता है, बल्कि इंजेक्शन, एक्सट्रूज़न और मोल्डिंग के अन्य तरीकों के माध्यम से भी, फिल्म के निर्माण के लिए संसेचन और कास्ट विधि भी हो सकती है।
वर्गीकरण
बहुपक्षीय
संक्षेपण प्रकार एरोमैटिक पॉलीमाइड्स को सुगंधित डायनाहाइड्राइड्स, एरोमैटिक टेट्राकारबॉक्सिलिक एसिड, या एरोमैटिक टेट्राकैरबॉक्सिलिक एसिड डायलकिल एस्टर के साथ सुगंधित डायमाइन पर प्रतिक्रिया करके उत्पादित किया जाता है। चूंकि पॉलीकॉन्डेन्स्ड पॉलीमाइड का संश्लेषण उच्च क्वथनांक गैर-प्रोटॉन ध्रुवीय सॉल्वैंट्स जैसे कि डाइमिथाइलफॉर्मामाइड, एन-मिथाइलपिर्रोलिडोन, आदि में किया जाता है, और पॉलीमाइड कंपोजिट आमतौर पर प्रीप्रैग द्वारा ढाला जाता है, ये उच्च उबलते बिंदु नॉन प्रोटॉन पोलर सॉल्वैंट्स को वाष्पित करना मुश्किल है। Prepreg तैयारी के दौरान, और पॉलीमाइड्स के चक्रवात के दौरान जारी वाष्पशील होते हैं, जो आसानी से समग्र उत्पादों में छिद्र बनाते हैं। यह समग्र उत्पादों में छिद्रों का उत्पादन करना आसान बनाता है, और छिद्रों के बिना उच्च गुणवत्ता वाली समग्र सामग्री प्राप्त करना मुश्किल है। इसलिए, पॉलीकॉन्डेन्सेशन पॉलीमाइड को कम्पोजिट सामग्री के मैट्रिक्स राल के रूप में कम उपयोग किया गया है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से पॉलीमाइड फिल्मों और कोटिंग्स के निर्माण के लिए किया जाता है।
बहुलकीकरण
जैसा कि पॉलीकॉन्डेन्सेशन पॉलीमाइड में इन कमियों को दूर करने के लिए ऊपर उल्लिखित नुकसान है, एक पोलीमराइजेशन पॉलीमाइड विकसित किया है। मुख्य रूप से उपयोग किए जाने वाले मुख्य पॉलीबिस्मेलिमाइड और नॉरबोर्निन-आधारित एंड-कैप्ड पॉलीमाइड्स हैं। आमतौर पर ये रेजिन कम सापेक्ष आणविक द्रव्यमान पॉलीमाइड्स होते हैं, जिनमें असंतृप्त समूहों के साथ छोरों पर असंतृप्त समूह होते हैं, और फिर लागू होने पर असंतृप्त अंत समूहों द्वारा बहुलक होते हैं।
(१) पॉलीबिस्मेलिमाइड
पॉलीबिस्मेलिमाइड को मालिक एनहाइड्राइड और सुगंधित डायमाइन के पॉलीकॉन्डेन्सेशन द्वारा बनाया जाता है। इसकी तुलना पॉलीमाइड के साथ की जाती है, प्रदर्शन खराब नहीं है, लेकिन संश्लेषण प्रक्रिया सरल, आसान पोस्ट-प्रोसेसिंग, कम लागत, आसानी से विभिन्न प्रकार के समग्र उत्पादों में बनाया जा सकता है। लेकिन ठीक की गई सामग्री अधिक भंगुर है।
(2) बकमिनस्टरफुलरीन-आधारित एंड-कैप्ड पॉलीमाइड रेजिन
सबसे महत्वपूर्ण में से एक पीएमआर का एक वर्ग है (मोनोमर रिएक्टेंट्स के इन्सिटू पोलीमराइजेशन के लिए, सीटू पॉलीमराइजेशन में मोनोमर रिएक्टेंट्स) नासा लुईस रिसर्च सेंटर द्वारा विकसित पॉलीमाइड रेजिन। पीएमआर-प्रकार पॉलीमाइड रेजिन सुगंधित टेट्राकैरबॉक्सिलिक एसिड डायल्काइल एस्टर, एरोमैटिक डायमाइन और 5-नॉर्बोर्निन -2, 3-डाइकारबॉक्सिलिक एसिड मोनोलेकिल एस्टर, एरोमैटिक डायमाइन और 5-नॉर्बोर्निन -2, 3-डिकैरबॉक्सिलिक एसिड मोनोलाकिल एस्टर, एरोमैटिक डाइवर्स और एरोमैटिक डाइवर्स का एक संयोजन है। 5-नोर्बोर्निन -2, 3-डिकारबॉक्सिलिक एसिड मोनोलाकिल एस्टर। 3-डिकारबॉक्सिलिक एसिड मोनोमर्स जैसे कि एरोमैटिक टेट्राकारबॉक्सिलिक एसिड के एल्काइल एस्टर, एरोमैटिक डायमाइन, और 5-नॉर्बोर्निन -2 के मोनोलाइल एस्टर, 3-डाइकारबॉक्सिलिक एसिड एक एल्काइल अल्कोहल (जैसे, मेथनॉल या एथनॉल) में भंग हो जाते हैं। फाइबर को संसेचन के लिए सीधे इस्तेमाल किया जाए।
उपवर्गों
पॉलीमाइड्स को चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: होमोफिनाइलीन पीआई, घुलनशील पीआई, पॉलीमाइड-इमाइड (पीएआई) और पॉलीथेरिमाइड (पीईआई)।
Polyimide machining part2Polyimide machining part3Polyimide machining part4
संशोधन के संदर्भ में, पॉलीमाइड में कई तरह के तरीके हैं। संशोधन की वृद्धि के माध्यम से, ग्लास फाइबर, बोरॉन फाइबर, कार्बन फाइबर और धातु मूंछों को जोड़ा जा सकता है। यह सुदृढीकरण प्रभावी रूप से पॉलीमाइड के रैखिक विस्तार के गुणांक को कम कर सकता है, लागत को कम करते हुए, अपनी ताकत में सुधार कर सकता है। उदाहरण के लिए, उच्च शक्ति वाले संरचनात्मक घटकों के निर्माण में, संशोधित पॉलीमाइड की वृद्धि के बाद अधिक भार का सामना कर सकता है।
दूसरी ओर, भराव संशोधन, अकार्बनिक भराव, ग्रेफाइट, मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड, या पॉलीटेट्रफ्लुओरोइथिलीन को भराव के रूप में उपयोग करता है, जो इसके आत्म-चिकनाई प्रभाव में सुधार करता है और लागत को कम करता है। सह-मिंगलिंग गोल्ड भी एक महत्वपूर्ण संशोधन विधि है, पॉलीमाइड को अधिक उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एक सामग्री बनाने के लिए एपॉक्सी रेजिन, पॉलीयूरेथेन, पॉलीयूरेथेन, पॉलीट्रेफ्लुओरोइथिलीन और पॉलीथर ईथर केटोन, आदि के साथ सह-मिंग किया जा सकता है।
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प्रदर्शन
1, थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण द्वारा विश्लेषण किए गए ऑल-एरोमैटिक पॉलीमाइड, इसके अपघटन तापमान की शुरुआत आम तौर पर लगभग 500 ℃ के आसपास होती है। होमोफथालिक एसिड डायनिहाइड्राइड और पी-फेनिलेन्डामाइन द्वारा संश्लेषित पॉलीमाइड, 600 ℃ का थर्मल अपघटन तापमान, अब तक प्रजातियों के उच्चतम थर्मल स्थिरता के साथ पॉलिमर में से एक है।
2, पॉलीमाइड बेहद कम तापमान का सामना कर सकता है, जैसे कि -269 ℃ तरल हीलियम में भंगुर नहीं होगा।
3, पॉलीमाइड में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण होते हैं, अनफिल्ड प्लास्टिक तन्यता ताकत 100MPA से अधिक होती है, 170mpa से अधिक के लिए होमोबेंजीन-प्रकार पॉलीमाइड फिल्म (कापटन), थर्माप्लास्टिक पॉलीमाइड (TPI) 261kJ/m2 के रूप में उच्च शक्ति की शक्ति है। और Biphenylene- प्रकार Polyimide (Upilex s) 400mpa तक पहुंचता है। इंजीनियरिंग प्लास्टिक के रूप में। लोच का मापांक आमतौर पर 3-4GPA होता है, फाइबर 200GPA तक पहुंच सकता है, सैद्धांतिक गणना के अनुसार, बेंजीन टेट्राकार्बोक्सिलिक एसिड डायनाहाइड्राइड और पी-फेनिलीनडायमाइन संश्लेषित फाइबर 500GPA तक, केवल कार्बन फाइबर के लिए दूसरा।
4, कार्बनिक सॉल्वैंट्स में पॉलीमाइड अघुलनशील की कुछ किस्में, एसिड स्थिरता को पतला करते हैं, सामान्य किस्में हाइड्रोलिसिस के लिए बहुत प्रतिरोधी नहीं हैं, यह पॉलीमाइड के प्रदर्शन का नुकसान अन्य उच्च-प्रदर्शन पॉलिमर से अलग है, एक बहुत बड़ी विशेषता है, एक बहुत बड़ी विशेषता है, अर्थात्, क्षारीय हाइड्रोलिसिस का उपयोग कच्चे माल को पुनर्प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि डियानहाइड्राइड और डायमाइन, जैसे कि कपटन फिल्म के लिए, 80% -90% तक की वसूली दर। बदलें संरचना भी हाइड्रोलिसिस किस्मों के लिए काफी प्रतिरोधी हो सकती है, जैसे कि 120 ℃, 500 घंटे उबलने के लिए।
5, पॉलीमाइड में एक विस्तृत घुलनशीलता स्पेक्ट्रम होता है, अलग -अलग की संरचना के अनुसार, कुछ किस्में सभी कार्बनिक सॉल्वैंट्स में लगभग अघुलनशील होती हैं, और अन्य सामान्य सॉल्वैंट्स में घुलनशील हो सकते हैं, जैसे कि टेट्राहाइड्रोफुरान, एसीटोन, क्लोरोफॉर्म और यहां तक ​​कि टोल्यूने और मेथनॉल।
6, 2 × 10-5-3 × 10-5 /, में पॉलीमाइड के थर्मल विस्तार का गुणांक, थर्माप्लास्टिक पॉलीमाइड 3 × 10-5 / ℃, बाइफेनिल टाइप 10-6 / ℃ तक, व्यक्तिगत किस्मों तक 10 तक- 7 / ℃।
7, पॉलीमाइड में विकिरण के लिए एक उच्च प्रतिरोध है, इसकी फिल्म 5 × 109rad फास्ट इलेक्ट्रॉन विकिरण शक्ति प्रतिधारण दर 90%की दर है।
8, पॉलीमाइड में अच्छे ढांकता हुआ गुण होते हैं, 3.4 या तो का ढांकता हुआ स्थिरांक, फ्लोरीन की शुरूआत, या पॉलीमाइड में छितरी हुई हवा के नैनोमीटर का आकार, ढांकता हुआ स्थिरांक लगभग 2.5 तक कम हो सकता है। 10-3 का ढांकता हुआ नुकसान, 100-300kV/मिमी की ढांकता हुआ ताकत, 1017 of-m की मात्रा प्रतिरोध। तापमान और आवृत्ति रेंज की एक विस्तृत श्रृंखला में इन गुणों को अभी भी उच्च स्तर पर बनाए रखा जा सकता है।
9, पॉलीमाइड एक आत्म-उत्साहित बहुलक, कम धुएं की दर है।
10, बहुत कम वैक्यूम में बहुत कम वैक्यूम में पॉलीमाइड।
11, पॉलीमाइड नॉन-टॉक्सिक, का उपयोग टेबलवेयर और चिकित्सा उपकरणों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, और हजारों बार नसबंदी का सामना करना पड़ सकता है। कुछ पॉलीमाइड में अच्छी बायोकंपैटिबिलिटी भी होती है, उदाहरण के लिए, गैर-विषैले के लिए इन विट्रो साइटोटॉक्सिसिटी परीक्षण में गैर-हेमोलिटिक के लिए रक्त संगतता परीक्षण में।
Polyimide machining part11
विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
(1) कम घर्षण गुणांक वाले भागों और उच्च गति और उच्च दबाव के तहत प्रतिरोध पहनें;
(2) रेंगने या प्लास्टिक विरूपण के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध के साथ भाग;
(3) उत्कृष्ट आत्म-चिकनाई या तेल स्नेहन प्रदर्शन भागों;
(4) उच्च तापमान और तरल सीलिंग भागों के नीचे दबाव;
(5) झुकने, स्ट्रेचिंग और उच्च प्रभाव प्रतिरोध भागों के लिए उच्च प्रतिरोध;
(६) संक्षारण-प्रतिरोधी, विकिरण-प्रतिरोधी, जंग-प्रतिरोधी भागों;
(7) तापमान का दीर्घकालिक उपयोग 300 ℃ या उससे अधिक, 400 ~ 450 ℃ भागों तक अल्पकालिक;
(8) उच्च तापमान (260 से अधिक) संरचनात्मक चिपकने वाले (संशोधित एपॉक्सी रेजिन, संशोधित फेनोलिक रेजिन, संशोधित सिलिकॉन चिपकने वाले और अन्य तापमान प्रतिरोध 260 ℃ अवसरों से अधिक नहीं है);
(9) माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग, स्ट्रेस बफर प्रोटेक्टिव कोटिंग, इंटरलेयर इन्सुलेशन, ढांकता हुआ फिल्म, चिप सरफेस पासेशन, आदि की बहु-परत इंटरकनेक्शन संरचना।
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Author:

Ms. Tina

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