एक विशेष इंजीनियरिंग सामग्री के रूप में, पॉलीमाइड का व्यापक रूप से विमानन, एयरोस्पेस, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक, नैनो, लिक्विड क्रिस्टल, पृथक्करण झिल्ली, लेजर और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। हाल ही में, सभी देश 21 वीं सदी में सबसे होनहार इंजीनियरिंग प्लास्टिक में से एक के रूप में पॉलीमाइड के अनुसंधान, विकास और उपयोग को शामिल करते हैं। पॉलीमाइड, प्रदर्शन और संश्लेषण में इसकी उत्कृष्ट विशेषताओं के कारण, चाहे एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में या एक कार्यात्मक सामग्री के रूप में, इसकी विशाल अनुप्रयोग संभावनाओं को पूरी तरह से मान्यता दी गई है, जिसे "समस्या सॉल्वर" (प्रोटियन सॉल्वर) के रूप में जाना जाता है, और यह कि "कोई नहीं है पॉलीमाइड में आज की माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक तकनीक नहीं होगी।
पॉलीमाइड का प्रदर्शन
1, ऑल-एरोमैटिक पॉलीमाइड थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण के अनुसार, अपघटन तापमान की शुरुआत आम तौर पर लगभग 500 ℃ के आसपास होती है। Biphenyl dianhydride और P-phenylenediamine पॉलीमाइड द्वारा संश्लेषित, 600 ℃ का थर्मल अपघटन तापमान, अब तक पॉलिमर की उच्चतम थर्मल स्थिरता 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), और 400MPA तक Biphenyl पॉलीमाइड (Upilexs)। एक इंजीनियरिंग प्लास्टिक के रूप में, लोचदार फिल्म की मात्रा आमतौर पर 3-4GPA होती है, फाइबर 200GPA तक हो सकता है, सैद्धांतिक गणना के अनुसार, बेंजीन डायहाइड्राइड और पी-फेनिलेनडायमाइन संश्लेषित फाइबर 500GPA तक, केवल कार्बन फाइबर के लिए दूसरा।
4, कार्बनिक सॉल्वैंट्स में पॉलीमाइड अघुलनशील की कुछ किस्में, एसिड की स्थिरता को पतला करती हैं, सामान्य किस्में हाइड्रोलिसिस के लिए बहुत प्रतिरोधी नहीं हैं, यह पॉलीमाइड के प्रदर्शन का नुकसान अन्य उच्च-प्रदर्शन पॉलिमर से अलग है, एक महान विशेषता, यह है कि , क्षारीय हाइड्रोलिसिस का उपयोग कच्चे माल जैसे कि डियानहाइड्राइड और डायमाइन को पुनर्प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि कापटन 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, 2 × 10-5-3 × 10-5 डिग्री सेल्सियस में पॉलीमाइड के थर्मल विस्तार का गुणांक, थर्माप्लास्टिक पॉलीमाइड 3 × 10-5 डिग्री सेल्सियस में चौड़ा, 10-6 डिग्री सेल्सियस तक बाइफेनिल प्रकार, 10 की व्यक्तिगत किस्में, 10 की व्यक्तिगत किस्में -7 ° C.
6, पॉलीमाइड में विकिरण के लिए एक उच्च प्रतिरोध है, इसकी फिल्म 5 × 109rad फास्ट इलेक्ट्रॉन विकिरण शक्ति प्रतिधारण दर 90%की दर है।
7, 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, 300kV/मिमी के लिए ग्वांगचेंग थर्माप्लास्टिक पॉलीमाइड, 1017/सेमी 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।
8, पॉलीमाइड एक आत्म-उत्साहित बहुलक, कम फ्यूमिंग दर है।
9, बहुत कम वैक्यूम में बहुत कम वैक्यूम में पॉलीमाइड।
10, 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 भी एक बहुत अच्छी बायोकंपैटिबिलिटी है, उदाहरण के लिए, गैर-विषम के लिए इन विट्रो साइटोटॉक्सिसिटी परीक्षण में गैर-हेमोलिटिक के लिए रक्त संगतता परीक्षण में।
संश्लेषण पर कई रास्ते:
पॉलीमाइड किस्मों, रूपों, विभिन्न तरीकों के संश्लेषण में, इसलिए आप विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के अनुसार चुन सकते हैं, इस अनुकूलनशीलता का संश्लेषण भी अन्य पॉलिमर के लिए मुश्किल है।
1, पॉलीमाइड को मुख्य रूप से डायनहाइड्राइड और डायमाइन द्वारा संश्लेषित किया जाता है, ये दो मोनोमर्स और कई अन्य हेटेरोसाइक्लिक पॉलिमर, जैसे कि पॉलीबेनज़िमिडाज़ोल, पॉलीबेनज़िमिडाज़ोल, पॉलीबेनज़ोथियाज़ोल, पॉलीक्विमोर्फोलिन और पॉलीक्विनोलिन और अन्य मोनोमर्स कच्चे सामग्री की तुलना में भी आसान है, और । Dianhydride, Diamine किस्मों, विभिन्न संयोजनों को पॉलीमाइड के विभिन्न गुणों से प्राप्त किया जा सकता है।
2, पॉलीमाइड ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में डायनाहाइड्राइड और डायमाइन हो सकता है, जैसे कि डीएमएफ, डीएमएसी, एनएमपी या / मेथनॉल मिश्रित सॉल्वैंट्स पहले कम तापमान वाले पॉलीकॉन्डेन्सेशन में, घुलनशील पॉलीमिडो एसिड, फिल्म या कताई को प्राप्त करने के लिए, 300 ℃ या कताई, 300 ℃ या तो गर्म किया जाता है। एक रिंग में एक पॉलीमाइड में; पॉलीमाइड समाधान और पाउडर प्राप्त करने के लिए रासायनिक निर्जलीकरण चक्रवात के लिए एथानोइक एनहाइड्राइड और तृतीयक अमीन उत्प्रेरक के पॉलीमिडो एसिड में भी जोड़ा जा सकता है। पॉलीमाइड समाधान और पाउडर। डायमाइन और डायनाहाइड्राइड को उच्च उबलते बिंदु सॉल्वैंट्स में भी गर्म किया जा सकता है, जैसे कि फेनोलिक सॉल्वैंट्स पॉलीकॉन्डेन्सेशन, पॉलीमाइड प्राप्त करने के लिए एक कदम। इसके अलावा, पॉलीमाइड को टेट्रैडेंटेट और डायमाइन के डिबासिक एस्टर की प्रतिक्रिया द्वारा भी प्राप्त किया जा सकता है; यह पहले पॉलीमिडोइक एसिड द्वारा पॉलीसोइमाइड में भी तब्दील हो सकता है, और फिर पॉलीमाइड में बदल दिया जा सकता है। ये तरीके प्रसंस्करण के लिए सुविधाजनक हैं, पूर्व को पीएमआर विधि कहा जाता है, कम चिपचिपाहट, उच्च ठोस समाधान प्राप्त कर सकते हैं, कम पिघल चिपचिपाहट के साथ एक खिड़की के प्रसंस्करण में, विशेष रूप से मिश्रित सामग्री के निर्माण के लिए उपयुक्त; उत्तरार्द्ध घुलनशीलता को बढ़ाता है, परिवर्तन की प्रक्रिया में कम आणविक यौगिकों को जारी नहीं करता है।
3, जब तक कि डियानहाइड्राइड (या टेट्राएसिड) और डायमाइन की शुद्धता योग्य है, पॉलीकॉन्डेन्सेशन विधि की परवाह किए बिना, पर्याप्त रूप से उच्च आणविक भार प्राप्त करना आसान है, और एकात्मक एनहाइड्राइड या एकात्मक अमीन के अलावा भी हो सकता है आसानी से आणविक भार को विनियमित करें।
4, डायनाहाइड्राइड (या टेट्राएसिड) और डायमाइन के साथ संघनन, जब तक कि यह प्रथम श्रेणी के दाढ़ अनुपात तक पहुंचता है, एक वैक्यूम में गर्मी उपचार, ठोस कम आणविक भार के आणविक भार को बहुत बढ़ाया जा सकता है, इस प्रकार सुविधा को लाते हैं। प्रसंस्करण और पाउडर गठन।
5, चेन के अंत में या श्रृंखला पर प्रतिक्रियाशील समूहों को प्रतिक्रियाशील ऑलिगोमर्स बनाने के लिए प्रतिक्रियाशील समूहों को पेश करना आसान है, इस प्रकार थर्मोसेटिंग पॉलीमाइड प्राप्त करना।
6, पॉलीमाइड, एस्टरीफिकेशन या नमकीन में कार्बोक्सिल समूह का उपयोग करते हुए, एम्फीफिलिक पॉलिमर प्राप्त करने के लिए फोटोसेंसिटिव समूहों या लंबी-श्रृंखला एल्काइल की शुरूआत, जिसे फोटोरिसिस्ट प्राप्त किया जा सकता है या एलबी फिल्म की तैयारी में उपयोग किया जा सकता है।
7, पॉलीमाइड को संश्लेषित करने की सामान्य प्रक्रिया अकार्बनिक लवण का उत्पादन नहीं करती है, जो इन्सुलेट सामग्री की तैयारी के लिए विशेष रूप से लाभप्रद है।
8, उच्च वैक्यूम में डायनिहाइड्राइड और डायमाइन के मोनोमर के रूप में, वर्कपीस में वाष्प जमाव विधि का उपयोग करना आसान है, विशेष रूप से डिवाइस की असमान सतह को पॉलीमाइड फिल्म बनाने के लिए उपयोग करना आसान है।
पॉलीमाइड के अनुप्रयोग:
प्रदर्शन और सिंथेटिक रसायन विज्ञान में उपरोक्त पॉलीमाइड के परिणामस्वरूप, कई पॉलिमर में, यह खोजना मुश्किल है जैसे कि पॉलीमाइड में आवेदन पहलुओं की एक विस्तृत श्रृंखला है, और इनमें से प्रत्येक पहलू में बेहद उत्कृष्ट प्रदर्शन दिखाया गया है।
1, फिल्म: पॉलीमाइड सबसे शुरुआती वस्तुओं में से एक है, जिसका उपयोग मोटर स्लॉट इन्सुलेशन और केबल घुमावदार सामग्री के लिए किया जाता है। मुख्य उत्पाद ड्यूपॉन्ट कपटन, उबे अपलेक्स श्रृंखला और चुंग युआन एपिकल हैं। पारदर्शी पॉलीमाइड फिल्म का उपयोग नरम सौर सेल बैकिंग प्लेट के रूप में किया जा सकता है।
2, कोटिंग: विद्युत चुम्बकीय तारों के लिए इंसुलेटिंग वार्निश के रूप में उपयोग किया जाता है, या उच्च तापमान प्रतिरोधी कोटिंग के रूप में।
3, उन्नत कंपोजिट: एयरोस्पेस, विमान और रॉकेट घटकों में उपयोग किया जाता है। यह सबसे उच्च तापमान प्रतिरोधी संरचनात्मक सामग्रियों में से एक है। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका के सुपरसोनिक एयरलाइनर कार्यक्रम को 2.4 मीटर की गति के लिए डिज़ाइन किया गया है, 177 ℃ की उड़ान की सतह का तापमान, 60,000 की सेवा जीवन की आवश्यकताएं, यह बताया गया है कि 50% संरचनात्मक सामग्री रही है मैट्रिक्स राल कार्बन फाइबर प्रबलित समग्र सामग्री के रूप में थर्माप्लास्टिक पॉलीमाइड के लिए पहचाना गया, प्रत्येक विमान की मात्रा लगभग 30t है।
4, फाइबर: एक उच्च तापमान मीडिया और रेडियोधर्मी सामग्री फ़िल्टरिंग सामग्री और बुलेटप्रूफ, फायरप्रूफ फैब्रिक के रूप में, केवल कार्बन फाइबर के लिए लोच का मापांक।
5, फोम: उच्च तापमान इन्सुलेशन सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है।
6, इंजीनियरिंग प्लास्टिक: थर्मोसेटिंग और थर्माप्लास्टिक, थर्माप्लास्टिक को ढाला जा सकता है या इंजेक्शन मोल्डिंग या ट्रांसफर मोल्डिंग किया जा सकता है। मुख्य रूप से स्व-चिकनाई, सीलिंग, इन्सुलेशन और संरचनात्मक सामग्री के लिए उपयोग किया जाता है।
7, चिपकने वाला: उच्च तापमान संरचनात्मक चिपकने वाला के रूप में उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए एक उच्च इन्सुलेशन पोटिंग सामग्री के रूप में ग्वांगचेंग पॉलीमाइड चिपकने वाला का उत्पादन किया गया है।
8, पृथक्करण झिल्ली: विभिन्न प्रकार के गैस जोड़े के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे कि हाइड्रोजन/नाइट्रोजन, नाइट्रोजन/ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड/नाइट्रोजन या मीथेन, आदि, पानी को हटाने के लिए एयर हाइड्रोकार्बन कच्चे माल गैस और अल्कोहल से। इसका उपयोग पारगमन वाष्पीकरण झिल्ली और अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली के रूप में भी किया जा सकता है। पॉलीमाइड गर्मी और कार्बनिक विलायक प्रतिरोध के कारण, कार्बनिक गैसों और तरल पदार्थों के पृथक्करण में विशेष महत्व है।
9, फोटोरिसिस्ट: नकारात्मक और सकारात्मक जेल हैं, संकल्प सबमाइक्रॉन स्तर तक पहुंच सकता है। पिगमेंट या रंजक के साथ रंग फ़िल्टर फिल्म के लिए उपयोग किया जा सकता है, प्रसंस्करण प्रक्रियाओं को बहुत सरल बना सकता है।
10, माइक्रोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों में: इंटरलेयर इन्सुलेशन के लिए एक ढांकता हुआ परत के रूप में उपयोग किया जाता है, क्योंकि एक बफर परत तनाव को कम कर सकती है, उपज में सुधार कर सकती है। एक सुरक्षात्मक परत के रूप में डिवाइस पर पर्यावरण के प्रभाव को कम कर सकता है, लेकिन डिवाइस की सॉफ्ट एरर (सोफटरर) को कम करने या समाप्त करने के लिए ए-कण परिरक्षण भी।
11, संरेखण एजेंट के अभिविन्यास के साथ लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले: TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD में पॉलीमाइड और ओरिएंटिंग एजेंट सामग्री के फेरोइलेक्ट्रिक लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले का भविष्य एक बहुत ही महत्वपूर्ण स्थिति पर कब्जा कर रहा है।
12, इलेक्ट्रिक - ऑप्टिकल सामग्री: निष्क्रिय या सक्रिय वेवगाइड सामग्री, ऑप्टिकल स्विच सामग्री, आदि के रूप में उपयोग किया जाता है, फ्लोरीन युक्त पॉलीमाइड पारदर्शी, पॉलीमाइड के लिए संचार तरंग दैर्ध्य की सीमा में एक क्रोमोफोर मैट्रिक्स के रूप में पॉलीमाइड सामग्री की स्थिरता में सुधार कर सकता है।
आउटलुक:
एक बहुत ही होनहार बहुलक सामग्री के रूप में पॉलीमाइड को पूरी तरह से मान्यता दी गई है, इन्सुलेट सामग्री और संरचनात्मक सामग्री अनुप्रयोगों में विस्तार हो रहे हैं। कार्यात्मक सामग्रियों में उभर रहा है, और इसकी क्षमता अभी भी पता लगाया जा रहा है। हालांकि, 40 वर्षों के विकास के बाद, यह अभी तक एक बड़ी विविधता नहीं बन पाया है, इसका मुख्य कारण यह है कि अन्य पॉलिमर की तुलना में, लागत अभी भी बहुत अधिक है। इसलिए, भविष्य के पॉलीमाइड अनुसंधान की मुख्य दिशाओं में से एक अभी भी मोनोमर संश्लेषण और पोलीमराइजेशन विधियों में लागत कम करने के तरीके खोजने के लिए होना चाहिए।
1, मोनोमर संश्लेषण: पॉलीमाइड मोनोमर दो एनहाइड्राइड (टेट्रा एसिड) और डायमाइन है। डायमाइन संश्लेषण विधि अधिक परिपक्व है, कई डायमाइन में वाणिज्यिक आपूर्ति होती है। Dianhydride एक अधिक विशेष मोनोमर है, इसके अलावा एपॉक्सी रेजिन के लिए एक इलाज एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है, मुख्य रूप से पॉलीमाइड के संश्लेषण में उपयोग किया जाता है। बेंज़ीन टेट्राकैरबॉक्सिलिक एसिड डायहाइड्राइड और ट्रिमेलिटिक एनहाइड्राइड को पेट्रोलियम रिफाइनरी उत्पादों, टेट्रामेथिलबेनज़ीन के भारी सुगंधित तेलों और ट्राइमेथिलबेनज़ीन से गैस-चरण और एक कदम में तरल-चरण ऑक्सीकरण के साथ निकाला जा सकता है। अन्य महत्वपूर्ण dianhydride, जैसे कि डिपेनील कीटोन डियानहाइड्राइड, बाइफिनाइल डियानहाइड्राइड, डिपेनील ईथर डियानहाइड्राइड, और हेक्सफ्लोरोडिनहाइड्राइड को विभिन्न तरीकों से संश्लेषित किया गया है, लेकिन लागत बहुत महंगी है, उदाहरण के लिए, हेक्सफ्लोरोडिनहाइड्राइड हजारों डॉलर के हजारों। चांगचुन इंस्टीट्यूट ऑफ एप्लाइड केमिस्ट्री ऑफ़ चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज, ऑक्सीकरण द्वारा विकसित, ऑक्सीकरण और फिर आइसोमराइजेशन द्वारा अलग किया जा सकता है, उच्च-शुद्धता 4-क्लोरोफथालिक एनहाइड्राइड और 3-क्लोरोफ्थेलिक एनहाइड्राइड से प्राप्त किया जा सकता है, दोनों यौगिकों को संश्लेषित किया जा सकता है। एक कच्चे माल के रूप में डायनिहाइड्राइड की एक श्रृंखला, और संश्लेषण के एक महान सौदे की लागत को कम करने की इसकी क्षमता, एक मूल्यवान मार्ग है।
2, पोलीमराइजेशन प्रक्रिया: दो-चरण, एक-चरण पॉलीकॉन्डेन्सेशन प्रक्रिया का वर्तमान उपयोग उच्च उबलते बिंदु सॉल्वैंट्स का उपयोग कर रहा है, गैर-प्रोटोनिक ध्रुवीय सॉल्वैंट्स अधिक महंगे हैं, लेकिन इससे छुटकारा पाने के लिए भी मुश्किल है, और अंत में उच्च पर संसाधित होने की आवश्यकता है तापमान। पीएमआर विधि सस्ते अल्कोहल सॉल्वैंट्स का उपयोग करती है। थर्माप्लास्टिक पॉलीमाइड भी एक्सट्रूडर पॉलीमराइजेशन ग्रैन्यूलेशन में सीधे डायनहाइड्राइड और डायमाइन का उपयोग कर सकते हैं, अब सॉल्वैंट्स की आवश्यकता नहीं है, दक्षता में बहुत सुधार कर सकते हैं। डियानहाइड्राइड, सीधे और डायमाइन, बिस्फेनॉल, सोडियम सल्फाइड या मोनोसल्फुर पॉलीमराइजेशन के बिना क्लोरीनयुक्त फथालिक एनहाइड्राइड पॉलीमाइड प्राप्त करने के लिए सबसे किफायती सिंथेटिक मार्ग है।
3, प्रसंस्करण: पॉलीमाइड का अनुप्रयोग इतना चौड़ा है, प्रसंस्करण के लिए भी कई प्रकार की आवश्यकताएं हैं, जैसे कि फिल्म की उच्च एकरूपता, कताई, गैस चरण वर्षा, उप-माइक्रोन लिथोग्राफी, सीधी दीवार की गहराई, बड़े क्षेत्र , बड़ी मात्रा में मोल्डिंग, आयन इम्प्लांटेशन, लेजर प्रिसिजन मशीनिंग, नैनो-हाइब्रिडाइजेशन तकनीक, और इसी तरह एक विस्तृत दुनिया को खोलने के लिए पॉलीमाइड के आवेदन के लिए।
सिंथेटिक प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी और लागत में कमी के और सुधार के साथ, बेहतर यांत्रिक गुणों, विद्युत इन्सुलेशन गुणों के साथ, थर्माप्लास्टिक पॉलीमाइड निश्चित रूप से सामग्री के भविष्य के क्षेत्र में अपनी अधिक प्रमुख भूमिका दिखाएगा। और थर्माप्लास्टिक पॉलीमाइड और इसकी अच्छी प्रक्रिया और अधिक अनुकूल।