고성능 소재 – 폴리이미드(2)

넷째, 적용폴리이미드:
위에서 언급한 폴리이미드의 성능 및 합성화학 특성으로 인해 많은 고분자 중에서 폴리이미드와 같이 광범위한 응용분야를 찾기 어렵고 모든 면에서 매우 뛰어난 성능을 발휘합니다..
1. 필름: 폴리이미드의 초기 제품 중 하나로 모터의 슬롯 절연 및 케이블 포장재로 사용됩니다.주요 제품은 DuPont Kapton, Ube Industries의 Upilex 시리즈 및 Zhongyuan Apical입니다.투명한 폴리이미드 필름은 유연한 태양 전지 기판 역할을 합니다.
2. 코팅: 전자기 전선의 절연 바니시로 사용하거나 고온 저항 코팅으로 사용합니다.
3. 고급 복합 재료: 항공 우주, 항공기 및 로켓 구성 요소에 사용됩니다.가장 고온에 강한 구조 재료 중 하나입니다.예를 들어, 미국의 초음속 여객기 프로그램은 2.4M의 속도, 비행 중 표면 온도 177°C, 요구 수명 60,000시간으로 설계되었습니다.보고서에 따르면 구조 재료의 50%가 열가소성 폴리이미드를 매트릭스 수지로 사용하기로 결정되었습니다.탄소 섬유 강화 복합 재료, 각 항공기의 양은 약 30t입니다.
4. 섬유: 탄성 계수는 ​​탄소 섬유에 이어 두 번째입니다.고온 매체 및 방사성 물질의 필터 재료는 물론 방탄 및 내화 직물로 사용됩니다.
5. 폼 플라스틱: 고온 저항 단열재로 사용됩니다.
6. 엔지니어링 플라스틱: 열경화성 및 열가소성 유형이 있습니다.열가소성 유형은 성형 또는 사출 성형 또는 트랜스퍼 성형이 가능합니다.주로 자기 윤활, 밀봉, 절연 및 구조용 재료에 사용됩니다.Guangcheng 폴리이미드 재료는 압축기 로터리 베인, 피스톤 링 및 특수 펌프 씰과 같은 기계 부품에 적용되기 시작했습니다.
7. 접착제: 고온 구조용 접착제로 사용됩니다.Guangcheng 폴리이미드 접착제는 전자 부품용 고절연 포팅 컴파운드로 생산되었습니다.
8. 분리막: 수소/질소, 질소/산소, 이산화탄소/질소 또는 메탄 등과 같은 다양한 가스 쌍을 분리하여 공기 탄화수소 공급 가스 및 알코올에서 수분을 제거하는 데 사용됩니다.투과증발막 및 한외여과막으로도 사용할 수 있습니다.폴리이미드의 내열성 및 유기 용매 저항성으로 인해 유기 가스 및 액체 분리에 특별한 의미가 있습니다.
9. 포토레지스트: 네거티브 및 포지티브 레지스트가 있으며 해상도는 서브미크론 수준에 도달할 수 있습니다.그것은 처리 절차를 크게 단순화할 수 있는 안료 또는 염료와 함께 컬러 필터 필름에 사용할 수 있습니다.
10. 마이크로 전자 장치의 응용: 층간 절연을 위한 유전체 층, 응력을 줄이고 수율을 향상시키는 버퍼 층.보호층으로서 장치에 대한 환경의 영향을 줄일 수 있으며 a-입자를 차폐하여 장치의 소프트 오류(softerror)를 줄이거나 없앨 수 있습니다.
11. 액정 디스플레이용 배향제:폴리이미드TN-LCD, SHN-LCD, TFT-CD 및 미래의 강유전성 액정표시장치의 배향제 재료에서 매우 중요한 역할을 한다.
12. 전기 광학 재료: 수동 또는 능동 도파관 재료, 광 스위치 재료 등으로 사용됩니다. 불소 함유 폴리이미드는 통신 파장 범위에서 투명하며 폴리이미드를 발색단 매트릭스로 사용하면 재료의 성능을 향상시킬 수 있습니다.안정.
요약하면, 왜 폴리이미드가 1960년대와 1970년대에 등장한 수많은 방향족 헤테로사이클릭 폴리머에서 두각을 나타내고 마침내 폴리머 재료의 중요한 부류가 되었는지를 이해하는 것은 어렵지 않습니다.

5. 전망:
유망한 고분자 재료로서,폴리이미드충분히 인정받고 있으며, 단열재 및 구조재에 대한 적용이 지속적으로 확대되고 있습니다.기능성 소재로 떠오르고 있으며, 그 가능성은 계속해서 연구되고 있습니다.그러나 40년의 개발 후에도 아직 더 큰 품종이 되지는 못했다.주된 이유는 비용이 다른 폴리머에 비해 여전히 너무 높기 때문입니다.따라서 향후 폴리이미드 연구의 주요 방향 중 하나는 여전히 모노머 합성 및 중합 방법에서 비용을 줄이는 방법을 찾는 것입니다.
1. 모노머의 합성: 폴리이미드의 모노머는 이무수물(4산)과 디아민이다.디아민의 합성 방법은 비교적 완성도가 높으며 많은 디아민도 상업적으로 이용 가능합니다.이무수물은 비교적 특수한 단량체로서 에폭시 수지의 경화제를 제외하고 주로 폴리이미드 합성에 사용된다.파이로멜리트산 이무수물 및 트리멜리트산 무수물은 석유 정제의 산물인 중질 방향족 오일로부터 추출된 듀렌 및 트리메틸렌의 1단계 기상 및 액상 산화에 의해 얻을 수 있다.벤조페논 이무수물, 비페닐 이무수물, 디페닐 에테르 이무수물, 헥사플루오로 이무수물 등과 같은 다른 중요한 이무수물은 다양한 방법으로 합성되었지만 비용이 매우 비싸다.만 위안.중국과학원 장춘응용화학연구소에서 개발한 고순도 4-클로로프탈산 무수물과 3-클로로프탈산 무수물은 o-크실렌 염소화, 산화 및 이성체화 분리를 통해 얻을 수 있습니다.이 두 가지 화합물을 원료로 사용하면 일련의 이무수물을 합성할 수 있으며 비용 절감 가능성이 큰 귀중한 합성 경로입니다.
2. 중합 공정: 현재 사용되는 2단계 방법과 1단계 중축합 공정은 모두 고비점 용매를 사용합니다.비양성자성 극성 용매는 가격이 상대적으로 비싸고 제거가 어렵다.마지막으로 고온 처리가 필요합니다.PMR 방법은 저렴한 알코올 용매를 사용합니다.열가소성 폴리이미드는 또한 이무수물 및 디아민을 사용하여 압출기에서 직접 중합 및 과립화할 수 있으며 용매가 필요하지 않으며 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.이무수물을 거치지 않고 클로로프탈산 무수물을 디아민, 비스페놀, 황화나트륨 또는 황 원소와 직접 중합하여 폴리이미드를 얻는 것이 가장 경제적인 합성 경로입니다.
3. 가공: 폴리이 미드의 적용 범위는 매우 넓으며 필름 형성의 높은 균일 성, 회전, 증착, 서브 미크론 포토 리소그래피, 깊은 직선 벽 조각 에칭, 대 면적, 대면적 등 가공에 대한 다양한 요구 사항이 있습니다. 볼륨 몰딩, 이온 주입, 레이저 정밀 가공, 나노 스케일 하이브리드 기술 등은 폴리이미드 응용 분야의 넓은 세계를 열었습니다.
합성 기술의 가공 기술이 더욱 향상되고 비용이 크게 절감되며 우수한 기계적 특성과 전기 절연 특성을 통해 열가소성 폴리이미드는 미래에 재료 분야에서 더 두드러진 역할을 할 것입니다.그리고 열가소성 폴리이미드는 우수한 가공성 때문에 더욱 낙관적입니다.

6. 결론:
느린 개발에 대한 몇 가지 중요한 요소폴리이미드:
1. 폴리이미드 생산을 위한 원료 준비: 파이로멜리트산 이무수물의 순도가 충분하지 않습니다.
2. 파이로멜리트산 이무수물의 원료, 즉 듀렌의 생산량이 제한적이다.해외 생산량: 60,000톤/년, 국내 생산량: 5,000톤/년.
3. pyromellitic dianhydride의 생산 비용이 너무 높습니다.세계에서 약 1.2-1.4톤의 듀렌이 피로멜리트산 이무수물 1톤을 생산하는 반면, 현재 우리나라 최고의 제조업체는 약 2.0-2.25톤의 듀렌을 생산하고 있습니다.톤, Changshu Federal Chemical Co., Ltd만이 1.6톤/톤에 도달했습니다.
4. 폴리이미드의 생산 규모가 너무 작아 산업을 형성할 수 없고, 폴리이미드의 부반응이 많고 복잡하다.
5. 대부분의 국내 기업은 전통적인 수요 인식을 가지고 있어 적용 범위를 특정 범위로 제한합니다.그들은 습관적으로 외국 제품을 먼저 사용하거나 중국에서 제품을 찾기 전에 외국 제품을 봅니다.각 기업의 요구는 기업의 하위 고객, 정보 피드백 및 정보의 요구에서 비롯됩니다.소스 채널이 매끄럽지 않고 중간 링크가 많으며 올바른 정보의 양이 잘못되었습니다.