စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် ပစ္စည်း – polyimide (1)

Polyimide သည် ပေါ်လီမာပစ္စည်းများအတွက် လုံးလုံးလျားလျား ကျယ်ပြောသော အရာဖြစ်ပြီး တရုတ်နိုင်ငံရှိ သုတေသနဌာနများစွာ၏ စိတ်ဝင်စားမှုကို နှိုးဆွပေးခဲ့ပြီး အချို့သော လုပ်ငန်းများသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ကိုယ်ပိုင် polyimide ပစ္စည်းကို စတင်ထုတ်လုပ်နေပြီဖြစ်သည်။
I. ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်
အထူးအင်ဂျင်နီယာပစ္စည်းတစ်ခုအနေဖြင့် polyimide အား လေကြောင်း၊ အာကာသယာဉ်၊ မိုက်ခရိုအီလက်ထရွန်းနစ်၊ နာနိုမီတာ၊ အရည်ပုံဆောင်ခဲ၊ ပိုင်းခြားထားသော အမြှေးပါး၊ လေဆာနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုခဲ့သည်။မကြာသေးမီက နိုင်ငံများသည် သုတေသန၊ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် အသုံးချမှုတို့ကို စာရင်းပြုစုကြသည်။polyimide၂၁ ရာစု၏ အလားအလာအကောင်းဆုံး အင်ဂျင်နီယာ ပလတ်စတစ်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။Polyimide၊ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ပေါင်းစပ်မှုတွင် ၎င်း၏ထူးခြားသောဝိသေသလက္ခဏာများကြောင့်၊ ၎င်းအား ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာပစ္စည်း သို့မဟုတ် လုပ်ငန်းဆောင်တာပစ္စည်းများအဖြစ် အသုံးပြုသည်ဖြစ်စေ ၎င်း၏ကြီးမားသောအသုံးချမှုအလားအလာများကို အပြည့်အဝအသိအမှတ်ပြုခဲ့ပြီး၊ ၎င်းကို "ပြဿနာဖြေရှင်းရေးကျွမ်းကျင်သူ" အဖြစ်လူသိများသည် (protion solver ) နှင့် “polyimide မရှိလျှင် ယနေ့ခေတ်တွင် မိုက်ခရိုအီလက်ထရွန်းနစ်နည်းပညာ ရှိမည်မဟုတ်” ဟု ယုံကြည်သည်။

Polyimide ရုပ်ရှင် ၂

ဒုတိယ၊ polyimide ၏စွမ်းဆောင်ရည်
1. အပြည့်အ၀ရနံ့ရှိသော polyimide ၏ thermogravimetric ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအရ၊ ၎င်း၏ပြိုကွဲခြင်းအပူချိန်သည် ယေဘုယျအားဖြင့် 500°C ဝန်းကျင်ဖြစ်သည်။biphenyl dianhydride နှင့် p-phenylenediamine တို့မှ ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ထားသော ပိုလီအီမိုက်သည် အပူပြိုကွဲမှု အပူချိန် 600°C ရှိပြီး ယခုအချိန်အထိ အပူဒဏ်အတည်ငြိမ်ဆုံး ပိုလီမာများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။
2. Polyimide သည် -269°C တွင် အရည် helium ကဲ့သို့သော အလွန်နိမ့်သောအပူချိန်ကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ကြွပ်ဆတ်မည်မဟုတ်ပါ။
3. Polyimideအလွန်ကောင်းမွန်သောစက်မှုဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်။မဖြည့်ထားသော ပလတ်စတစ်များ၏ ဆန့်နိုင်အားသည် 100Mpa နှင့် အထက်၊ homophenylene polyimide ၏ ဖလင် (Kapton) သည် 170Mpa အထက်ဖြစ်ပြီး၊ biphenyl အမျိုးအစား polyimide (UpilexS) သည် 400Mpa အထိရှိသည်။အင်ဂျင်နီယာပလတ်စတစ်အနေဖြင့်၊ elastic ဖလင်၏ပမာဏသည် အများအားဖြင့် 3-4Gpa ဖြစ်ပြီး ဖိုက်ဘာသည် 200Gpa အထိရောက်ရှိနိုင်သည်။သီအိုရီအရ တွက်ချက်မှုများအရ phthalic anhydride နှင့် p-phenylenediamine တို့က ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ထားသော ဖိုက်ဘာသည် ကာဗွန်ဖိုင်ဘာပြီးလျှင် ဒုတိယ 500Gpa အထိ ရောက်ရှိနိုင်သည်။
4. အချို့သော polyimide မျိုးကွဲများသည် အော်ဂဲနစ်ပျော်ဝင်မှုများတွင် မပျော်ဝင်နိုင်သည့်အပြင် အက်ဆစ်များကို ပျော့ပျောင်းစေရန် တည်ငြိမ်သည်။ယေဘူယျမျိုးကွဲများသည် hydrolysis ကိုခံနိုင်ရည်မရှိပါ။ချို့ယွင်းချက်ဟုထင်ရသော ဤချို့ယွင်းချက်သည် အခြားစွမ်းဆောင်ရည်မြင့် ပိုလီမာများနှင့် ခြားနားစေသည်။ထူးခြားချက်မှာ ကုန်ကြမ်းဖြစ်သော dianhydride နှင့် diamine ကို alkaline hydrolysis ဖြင့် ပြန်လည်ထုတ်ယူနိုင်သည် ။ဥပမာအားဖြင့်၊ Kapton ရုပ်ရှင်အတွက်၊ ပြန်လည်နာလန်ထူမှုနှုန်းသည် 80% မှ 90% အထိရောက်ရှိနိုင်သည်။ဖွဲ့စည်းပုံကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် 120°C ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ဆူပွက်နေသော နာရီ 500 ကဲ့သို့သော ရေဓာတ်ကို ခံနိုင်ရည်ရှိသော မျိုးကွဲများကိုလည်း ရရှိနိုင်ပါသည်။
5. polyimide ၏အပူချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်းသည် 2×10-53×10-5℃၊ Guangcheng thermoplastic polyimide သည် 3×10-5℃၊ biphenyl အမျိုးအစားသည် 10-6℃ အထိရှိနိုင်ပြီး တစ်ဦးချင်းမျိုးကွဲ 10-အထိ ရှိနိုင်ပါသည်။ 7°C
6. Polyimide သည် မြင့်မားသော ဓာတ်ရောင်ခြည်ကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ၎င်း၏ ဖလင်သည် 5×109rad အမြန် အီလက်ထရွန် ရောင်ခြည်ဖြာထွက်ပြီးနောက် 90% ခိုင်ခံ့မှု ထိန်းထားနှုန်း ရှိသည်။
7. Polyimideကောင်းသော dielectric ဂုဏ်သတ္တိများရှိပြီး dielectric ကိန်းသေ 3.4 ခန့်ရှိသည်။polyimide တွင် ဖလိုရင်း သို့မဟုတ် ပျံ့နှံ့နေသော လေနာနိုမီတာများကို မိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့်၊ dielectric ကိန်းသေကို 2.5 ခန့်အထိ လျှော့ချနိုင်သည်။Dielectric ဆုံးရှုံးမှုသည် 10-3၊ dielectric strength သည် 100-300KV/mm၊ Guangcheng thermoplastic polyimide သည် 300KV/mm၊ volume resistance သည် 1017Ω/cm ဖြစ်သည်။ဤဂုဏ်သတ္တိများသည် ကျယ်ပြန့်သောအပူချိန်နှင့် ကြိမ်နှုန်းအကွာအဝေးထက် မြင့်မားသောအဆင့်တွင် ရှိနေသည်။
8. Polyimide သည် မီးခိုးထွက်နှုန်းနည်းသော ကိုယ်တိုင်ငြိမ်းသတ်နိုင်သော ပိုလီမာတစ်ခုဖြစ်သည်။
9. Polyimide သည် အလွန်မြင့်မားသော လေဟာနယ်အောက်တွင် ဓာတ်ငွေ့ထွက်မှု အလွန်နည်းပါးသည်။
10. Polyimide သည် အဆိပ်မရှိသော ပန်းကန်ခွက်ယောက်များနှင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများ ပြုလုပ်ရန် အသုံးပြုနိုင်ပြီး ထောင်ပေါင်းများစွာသော ပိုးသတ်ဆေးများကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။အချို့သော polyimides များသည် ကောင်းမွန်သော biocompatibility ရှိပါသည်၊ ဥပမာ၊ ၎င်းတို့သည် သွေးနှင့်လိုက်ဖက်ညီသောစစ်ဆေးမှုတွင် hemolytic မဟုတ်သည့်အပြင် in vitro cytotoxicity test တွင် အဆိပ်အတောက်မရှိပေ။

Polyimide ရုပ်ရှင် ၃

3. ပေါင်းစပ်နည်းများစွာ-
polyimide ၏ အမျိုးအစားများစွာနှင့် ပုံစံများရှိပြီး ၎င်းကို ပေါင်းစပ်ရန် နည်းလမ်းများစွာရှိသောကြောင့် ၎င်းကို အမျိုးမျိုးသော application ရည်ရွယ်ချက်များအလိုက် ရွေးချယ်နိုင်သည်။ပေါင်းစပ်မှုတွင် ဤပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်သည် အခြားပိုလီမာများအတွက်လည်း ခက်ခဲသည်။

1. Polyimideအဓိကအားဖြင့် dibasic anhydrides နှင့် diamines တို့မှ ပေါင်းစပ်ထားပါသည်။ဤ monomer နှစ်ခုကို polybenzimidazole, polybenzimidazole, polybenzothiazole, polyquinone ကဲ့သို့သော အခြား heterocyclic ပိုလီမာများနှင့် ပေါင်းစပ်ထားပြီး phenoline နှင့် polyquinoline ကဲ့သို့သော monomers များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကုန်ကြမ်းအရင်းအမြစ်သည် ကျယ်ပြန့်ပြီး ပေါင်းစပ်မှုမှာလည်း အတော်လေးလွယ်ကူပါသည်။dianhydrides နှင့် diamines အမျိုးအစားများစွာရှိပြီး မတူညီသောဂုဏ်သတ္တိရှိသော polyimides များကို မတူညီသောပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်ပါသည်။
2. Polyimide သည် အပူချိန် 300°C ခန့်တွင် ပျော်ဝင်နိုင်သော polyamic acid ကိုရရှိရန်၊ DMF, DMAC, NMP သို့မဟုတ် THE/methanol ရောစပ်ထားသော အက်ဆစ်ကဲ့သို့သော ဝင်ရိုးစွန်းအပျော်ရည်များတွင် dianhydride နှင့် diamine တို့ကို အပူချိန်နိမ့်သောနေရာတွင် polycondensed လုပ်နိုင်သည်၊ ရေဓာတ်ခမ်းခြောက်ခြင်းနှင့် polyimide အဖြစ်သို့ စက်ဘီးစီးခြင်း၊acetic anhydride နှင့် tertiary amine ဓာတ်ကူပစ္စည်းများကို polyimide ဖြေရှင်းချက်နှင့် အမှုန့်များရရှိရန် ဓာတုဓာတ်ခန်းခြောက်ခြင်းနှင့် စက်ဘီးစီးခြင်းအတွက် polyamic acid ကိုလည်း ပေါင်းထည့်နိုင်သည်။Diamine နှင့် dianhydride တို့သည် တစ်ကြိမ်တည်းတွင် polyimide ရရှိရန် phenolic solvent ကဲ့သို့သော မြင့်မားသောဆူမှတ်ပျော်ဝင်မှုတစ်ခုတွင် polyimide ကို အပူပေးပြီး polycondensed လုပ်နိုင်ပါသည်။ထို့အပြင်၊ polyimide ကို dibasic acid ester နှင့် diamine ၏တုံ့ပြန်မှုမှလည်းရရှိနိုင်ပါသည်။၎င်းကို polyamic acid မှ polyisoimide သို့ ပထမ၊ ထို့နောက် polyimide သို့ ပြောင်းနိုင်သည်။ဤနည်းလမ်းများအားလုံးသည် စီမံဆောင်ရွက်ရာတွင် အဆင်ပြေစေပါသည်။ယခင်နည်းလမ်းကို PMR method ဟုခေါ်သည်၊ ၎င်းသည် ပျစ်ခဲမှုနည်းသော၊ မြင့်မားသောအစိုင်အခဲပျော်ရည်ကိုရရှိနိုင်ပြီး ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အထူးသင့်လျော်သော လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း အရည်ပျော်ဝင်သည့် viscosity နည်းပါးသော ပြတင်းပေါက်တစ်ခုပါရှိသည်။ပျော်ဝင်နိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် ပြောင်းလဲခြင်းဖြစ်စဉ်တွင် မော်လီကျူးနိမ့်ဒြပ်ပေါင်းများကို ထုတ်လွှတ်ခြင်းမရှိပါ။
3. dianhydride (သို့မဟုတ် tetraacid) နှင့် diamine တို့၏ သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှု အရည်အချင်းပြည့်မီသရွေ့၊ မည်သည့် polycondensation နည်းလမ်းကို အသုံးပြုသည်ဖြစ်စေ လုံလောက်သော မြင့်မားသော မော်လီကျူးအလေးချိန်ကို ရရှိရန် လွယ်ကူပြီး မော်လီကျူးအလေးချိန်ကို ယူနစ် anhydride ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြင့် အလွယ်တကူ ချိန်ညှိနိုင်သည်။ ယူနစ် amine။
4. dianhydride (သို့မဟုတ် tetraacid) နှင့် diamine ၏ polycondensation သည် အံသွားအချိုး equimolar ratio သို့ရောက်ရှိသရွေ့၊ လေဟာနယ်တွင် အပူကုသမှုသည် အစိုင်အခဲနိမ့်မော်လီကျူးအလေးချိန် prepolymer ၏ မော်လီကျူးအလေးချိန်ကို များစွာတိုးစေပြီး ပြုပြင်ခြင်းနှင့် အမှုန့်ဖွဲ့စည်းခြင်းကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။အဆင်ပြေသလို လာပါ။
5. ကွင်းဆက်အဆုံး သို့မဟုတ် ကွင်းဆက်တွင် ဓာတ်ပြုအုပ်စုများကို မိတ်ဆက်ရန် လွယ်ကူသည်၊ ထို့ကြောင့် အပူချိန်ထိန်းခြင်း polyimide ကို ရရှိစေသည်။
6. polyimide တွင် carboxyl အုပ်စုကို အသုံးပြု၍ esterification သို့မဟုတ် ဆားဖွဲ့စည်းခြင်းကို လုပ်ဆောင်ရန်၊ photoresensitive အုပ်စုများ သို့မဟုတ် long-chain alkyl အုပ်စုများကို မိတ်ဆက်ပြီး photoresists ရရှိရန် သို့မဟုတ် LB ရုပ်ရှင်များပြင်ဆင်မှုတွင် အသုံးပြုနိုင်သည့် amphiphilic ပိုလီမာများရရှိရန် အသုံးပြုပါ။
7. polyimide ပေါင်းစပ်ခြင်း၏ ယေဘူယျလုပ်ငန်းစဉ်သည် လျှပ်ကာပစ္စည်းများပြင်ဆင်မှုအတွက် အထူးအကျိုးရှိသော inorganic ဆားများကိုမထုတ်လုပ်ပါ။
8. မိုနိုမာများအဖြစ် dianhydride နှင့် diamine တို့သည် မြင့်မားသောလေဟာနယ်အောက်တွင် sublimate ပြုလုပ်ရန်လွယ်ကူသောကြောင့် ဖွဲ့စည်းရလွယ်ကူသည်။polyimideအထူးသဖြင့် အခိုးအငွေ့ထွက်ခြင်းကြောင့် မျက်နှာပြင်မညီညာသော စက်ပစ္စည်းများပေါ်တွင် ဖလင်။


စာတင်ချိန်- Feb-06-2023