पॉलीमाइड (पीआई) का परिचय और अनुप्रयोग

पॉलीमाइड (पीआई) क्या है
पॉलीमाइड (पीएल) एक उच्च आणविक भार बहुलक को संदर्भित करता है जिसकी मुख्य श्रृंखला में एक इमाइड संरचना होती है। पॉलीमाइड एक बहुत बड़ा परिवार है, और उच्च-प्रदर्शन पीआई की मुख्य श्रृंखला मुख्य संरचनात्मक इकाइयों के रूप में ज्यादातर सुगंधित और हेटरोसायक्लिक रिंगों से बनी होती है।
पीआई में उच्चतम ज्वलनशीलता रेटिंग (यूएल -94), अच्छा विद्युत इन्सुलेशन प्रदर्शन, यांत्रिक प्रदर्शन, रासायनिक स्थिरता, उम्र बढ़ने का प्रतिरोध, विकिरण प्रतिरोध, कम ढांकता हुआ नुकसान है, और ये गुण व्यापक तापमान रेंज में महत्वपूर्ण बदलाव से नहीं गुजरेंगे ( -269 डिग्री -400 डिग्री ). इसे "21वीं सदी का सबसे आशाजनक इंजीनियरिंग प्लास्टिक" और "समस्या-समाधान विशेषज्ञ" के रूप में जाना जाता है। यह कहा जा सकता है कि "पॉलीमाइड के बिना, आज कोई माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक तकनीक नहीं होती"। इसका प्रदर्शन पॉलिमर सामग्रियों के पिरामिड के शीर्ष पर है।
पॉलीमाइड सामग्रियों ने पॉलिमर सामग्रियों के औसत ऑपरेटिंग तापमान को 100 डिग्री से अधिक बढ़ा दिया है, जिससे वे व्यावहारिक उपयोग के लिए वर्तमान में उपलब्ध सर्वोत्तम उच्च तापमान प्रतिरोधी पॉलिमर सामग्री बन गए हैं।

पॉलीमाइड के अनुप्रयोग क्षेत्र
पॉलीमाइड के उत्कृष्ट गुण और प्रसंस्करण क्षमताएं इसे विभिन्न तरीकों के माध्यम से विभिन्न उत्पादों में बनाने और विभिन्न क्षेत्रों में लागू करने में सक्षम बनाती हैं। असंख्य पॉलिमर में से, पॉलीमाइड ही एकमात्र ऐसा पॉलिमर है जिसके अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला है और अनुप्रयोग के हर क्षेत्र में इसका प्रदर्शन उत्कृष्ट है।

पॉलीमाइड की प्रदर्शन विशेषताएँ
पॉलीमाइड सामग्री में फिल्म, फाइबर, प्रकाश संवेदनशील सामग्री, फोम और मिश्रित सामग्री सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, जिनका उपयोग लचीली स्क्रीन, रेल पारगमन, एयरोस्पेस, अग्निरोधक सामग्री, फोटोरेसिस्ट, इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग, प्रशंसक ब्लेड, युद्धपोत, ऑटोमोबाइल और अन्य में किया जाता है। खेत.

01 पॉलीमाइड फिल्म (पीआई फिल्म)
पॉलीमाइड के सभी अनुप्रयोगों में, पॉलीमाइड फिल्म (पीआई फिल्म) वाणिज्यिक परिसंचरण क्षेत्र में प्रवेश करने वाली सबसे शुरुआती है और इसका सबसे बड़ा उपयोग है। पॉलीमाइड फिल्म वर्तमान में दुनिया की सबसे अच्छा प्रदर्शन करने वाली पतली फिल्म इन्सुलेशन सामग्री है, जिसका व्यापक रूप से एयरोस्पेस, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, परमाणु ऊर्जा, विद्युत इन्सुलेशन, लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले, पृथक्करण प्रौद्योगिकी आदि जैसे विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इसकी उच्च कीमत, उच्च तकनीकी बाधाओं के कारण, और उत्कृष्ट प्रदर्शन, पॉलीमाइड फिल्म को "गोल्डन फिल्म" के रूप में भी जाना जाता है। पॉलीमाइड फिल्म, कार्बन फाइबर और अरैमिड फाइबर के साथ, तीन प्रमुख पॉलिमर सामग्रियों में से एक मानी जाती है जो चीन में उच्च तकनीक उद्योगों के विकास में बाधा डालती है।

02 पॉलीमाइड फाइबर (पीआई फाइबर)
पॉलीमाइड फाइबर एक महत्वपूर्ण उच्च प्रदर्शन वाला फाइबर है। इसका उच्च तापमान प्रतिरोधी पॉलीमाइड फाइबर वर्तमान में उच्चतम ऑपरेटिंग तापमान वाले कार्बनिक सिंथेटिक फाइबर में से एक है, जिसका उपयोग 250-350 डिग्री पर किया जा सकता है। अरिमिड और पॉलीफेनिलीन सल्फाइड फाइबर की तुलना में, इसमें बेहतर प्रकाश प्रतिरोध, जल अवशोषण, गर्मी प्रतिरोध और अन्य पहलू हैं। उच्च-प्रदर्शन पॉलीमाइड फाइबर की ताकत अरिमिड से लगभग दोगुनी है, जो इसे यांत्रिक गुणों के मामले में सबसे अच्छे कार्बनिक सिंथेटिक फाइबर में से एक बनाती है।
पॉलीमाइड फाइबर अपने उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों और उच्च तापमान प्रतिरोध के कारण कई क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिसमें मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलू शामिल हैं: (1) एयरोस्पेस: हल्के केबल शीथ, उच्च तापमान प्रतिरोधी विशेष ब्रेडेड केबल, बड़े-व्यास वाले तैनाती योग्य उपग्रह एंटीना तनाव केबल , वगैरह
(2) पर्यावरण संरक्षण क्षेत्र: औद्योगिक उच्च तापमान धूल हटाने और निस्पंदन सामग्री।
(3) अग्निरोधी सामग्री: उच्च तापमान प्रतिरोधी और ज्वाला-मंदक विशेष सुरक्षात्मक कपड़े, ठंड प्रतिरोधी कपड़े, रेसिंग आग प्रतिरोधी कपड़े, आदि।
पॉलीमाइड फाइबर वर्तमान में उच्च कीमत पर बेचे जाते हैं और मुख्य रूप से एयरोस्पेस उद्योग में उनकी अद्वितीय कम तापमान प्रयोज्यता (बाहरी अंतरिक्ष में -100 डिग्री से नीचे तापमान को सहन करने में सक्षम) के कारण उपयोग किया जाता है। भविष्य में पर्यावरण मानकों की बढ़ती मांग के साथ, औद्योगिक धूल हटाने वाली फिल्टर सामग्री में पॉलीमाइड फाइबर के अनुप्रयोग का धीरे-धीरे विस्तार होगा। वर्तमान में, लगभग 80% कोयला आधारित बॉयलर फ़्लू गैस इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स का उपयोग करती है। सख्त उत्सर्जन मानकों के तहत, बैग फिल्टर धीरे-धीरे इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर बन जाएंगे, और पॉलीमाइड फाइबर सबसे उत्कृष्ट फिल्टर सामग्री होंगे। अकेले चीन के ताप विद्युत संयंत्रों में वार्षिक मांग 1000 टन/वर्ष तक पहुंचने की उम्मीद है।

03 पीआई/पीएमआई फोम
पीआई/पीएमआई फोम सबसे उत्कृष्ट संरचनात्मक फोम कोर सामग्री है, जिसका सैन्य के अलावा लक्जरी क्रूज जहाजों, स्पीडबोट और एलएनजी जहाजों में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
पॉलीमाइड फोम को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: (1) सामान्य पॉलीमाइड की तरह, मुख्य श्रृंखला के रूप में इमाइड के साथ फोम सामग्री का उपयोग 300 डिग्री (पीआई फोम) से ऊपर के तापमान पर किया जा सकता है, (2) साइड ग्रुप के रूप में इमाइड रिंग के साथ फोम सामग्री (पीएमआई) फोम), और (3) नैनो फोम सामग्री थर्मल रूप से अस्थिर वसा श्रृंखला खंडों को पॉलीमाइड में पेश करके और उच्च तापमान पर क्रैक करके प्राप्त की जाती है।
पॉलीमाइड फोम सामग्रियां उन्नत कार्यात्मक सामग्रियों से संबंधित हैं, और एयरोस्पेस, महासागर परिवहन, राष्ट्रीय रक्षा और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स जैसे उच्च तकनीक क्षेत्रों में गर्मी इन्सुलेशन, सदमे अवशोषण, शोर में कमी और इन्सुलेशन जैसी प्रमुख सामग्रियों में तेजी से उपयोग की जा रही हैं।

पीआई/पीएमआई फोम: युद्धपोत निर्माण के उछाल से लाभ उठाएं और "नीले महासागर" युग का स्वागत करें। वर्तमान समय में पी|का सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है फोम युद्धपोतों के लिए थर्मल इन्सुलेशन और शोर कम करने वाली सामग्री है। वर्तमान में चीन की नौसेना जहाज निर्माण के तीसरे दौर में है। नए युद्धपोतों के लिए थर्मल इन्सुलेशन और शोर कम करने वाली सामग्री की पहली पसंद के रूप में, पीआई फोम की मांग तेजी से बढ़ी है। पॉलीमेथैक्रिलिमाइड फोम (पीएमआई) वर्तमान में सर्वोत्तम व्यापक प्रदर्शन के साथ एक नए प्रकार की पॉलिमर संरचना फोम सामग्री है। यह उच्च विशिष्ट शक्ति, उच्च विशिष्ट मापांक, उच्च सरंध्रता और उच्च ताप प्रतिरोध के साथ एक उच्च प्रदर्शन मिश्रित फोम कोर सामग्री है। इसमें हल्के वजन, उच्च शक्ति, उच्च/निम्न तापमान प्रतिरोध आदि की विशेषताएं हैं। इसके अलावा, पीएम फोम, सबसे उत्कृष्ट संरचनात्मक फोम कोर सामग्री के रूप में, पंखे ब्लेड, हेलीकॉप्टर ब्लेड, एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पीईटी फोम के लिए इसकी प्रतिस्थापन प्रवृत्ति स्पष्ट है और बाजार का स्थान व्यापक है। पीआई फोम में मजबूत गर्मी प्रतिरोध, अच्छी लौ मंदता, कोई हानिकारक गैस नहीं है और इसे स्थापित करना आसान है। यह व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली गर्मी इन्सुलेशन और शोर कम करने वाली सामग्री है। वर्तमान में, अमेरिकी नौसेना ने सभी सतही जहाजों और पनडुब्बियों के लिए गर्मी और ध्वनि इन्सुलेशन सामग्री के रूप में पीआई फोम का उपयोग किया है। INSPEC द्वारा उत्पादित सोलिमाइड फोम को नौसेना के जहाजों की गर्मी और ध्वनि इन्सुलेशन प्रणाली के लिए 15 से अधिक देशों द्वारा विकसित किया गया है। इसका उपयोग नागरिक जहाजों जैसे लक्जरी क्रूज जहाजों, स्पीडबोट और तरलीकृत प्राकृतिक गैस जहाजों पर भी व्यापक रूप से किया जाता है।

पीआई फोम के समान, पीएमआई फोम का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पीएमआई फोम के विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
(1) संरचनात्मक फोम कोर सामग्री: उत्कृष्ट उच्च तापमान संपीड़न प्रतिरोध इसे पंखे ब्लेड, विमानन, एयरोस्पेस, जहाजों, खेल उपकरण, चिकित्सा उपकरण और अन्य क्षेत्रों में मुख्य सामग्री के रूप में व्यापक रूप से उपयोग करता है;
(2) ब्रॉडबैंड पारदर्शी सामग्री: उनके कम ढांकता हुआ स्थिरांक और हानि उन्हें रडार और एंटेना जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग करते हैं;
(3) थर्मल और ध्वनि इन्सुलेशन सामग्री: उच्च गति वाले लोकोमोटिव, टायर, ऑडियो सिस्टम, आदि।
वर्तमान में, एल्यूमीनियम हनीकॉम्ब या NOMEX का उपयोग आमतौर पर विमान संरचनाओं में मुख्य सामग्री के रूप में किया जाता है® हनीकॉम्ब, जिसमें उच्च संपीड़न मापांक और हल्के वजन के फायदे हैं, आमतौर पर कार्बन/ग्लास फाइबर प्रीप्रेग के साथ उपयोग किया जाता है। सामान्य संरचनाओं में विंग लीडिंग एज, पतवार, लैंडिंग गियर दरवाजा, विंग बॉडी और विंग टिप फेयरिंग शामिल हैं। हालाँकि, हनीकॉम्ब सैंडविच सामग्री को उच्च और आसान रखरखाव और मरम्मत लागत की आवश्यकता होती है, और फोम कोर सामग्री आदर्श विकल्प हैं।

NOMEX® हनीकॉम्ब, एल्यूमीनियम हनीकॉम्ब और फोम कोर सामग्री का चित्रण
हाल के वर्षों के शोध के बाद, पीएमआई फोम को धीरे-धीरे सबसे उत्कृष्ट फोम कोर सामग्री के रूप में मान्यता दी गई है, जिसमें उत्कृष्ट रेंगना प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध और स्थायित्व है। वर्तमान में, पीएमआई फोम, एक संरचनात्मक फोम कोर सामग्री के रूप में, पंखे के ब्लेड, हेलीकॉप्टर ब्लेड, विमान निर्माण और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। अनुमान है कि 2024 तक, पॉलीमाइड फोम का वैश्विक उपयोग 50000 टन से अधिक तक पहुंच जाएगा, और बाजार की मात्रा 2 बिलियन डॉलर तक पहुंचने की उम्मीद है
घरेलू बाजार के लिए, डाउनस्ट्रीम बाजार जो वर्तमान में अधिक निश्चित है वह जहाजों और विमानों के लिए थर्मल इन्सुलेशन, शॉक अवशोषण और शोर कम करने वाली सामग्री है। वर्तमान में, चीन युद्धपोत निर्माण के तीसरे चरम पर है, और युद्धपोतों की संख्या तेजी से बढ़ रही है। "ब्लू वॉटर नेवी" की बढ़ती मांग के साथ, चीन की नौसेना के युद्धपोतों को तत्काल अद्यतन करने की आवश्यकता है। उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एक नए प्रकार की युद्धपोत सामग्री के रूप में, पॉलीमाइड फोम का एक व्यापक बाजार स्थान है, जो भविष्य में अरबों तक पहुंच सकता है।
विदेशी पीआई/पीएमआई फोम पर सबसे पहले नासा द्वारा सैन्य उपयोग के लिए शोध और उत्पादन किया गया था, और फिर सॉर्डल, ड्यूपॉन्ट, इवोनिक, इंस्पेक्टफोम और अन्य निर्माताओं ने भी इसी तरह के उत्पाद विकसित किए, जिनमें इवोनिक® सीरीज पीएम फोम के रोहासेल और सोलिमाइड® सीरीज पीआई फोम शामिल हैं। बाजार में दो सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली किस्में।

04 पीआई आधारित मिश्रित सामग्री
फाइबर प्रबलित मिश्रित सामग्री मैग्नीशियम एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के बाद हल्की सामग्री की एक नई पीढ़ी है। पॉलीमाइड राल पर आधारित मिश्रित सामग्री में उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिरोध और तन्य गुण होते हैं, और व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। पॉलीमाइड राल आधारित मिश्रित सामग्री में उच्च गर्मी प्रतिरोध, उत्कृष्ट यांत्रिक गुण, ढांकता हुआ गुण और पॉलीमाइड के विलायक प्रतिरोध की विशेषताएं हैं। वे वर्तमान में उच्चतम उपयोग तापमान के साथ राल आधारित मिश्रित सामग्री हैं और विमानन (विशेष रूप से विमानन इंजन), एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।
लगभग 40 वर्षों के विकास के बाद, पॉलीमाइड उच्च तापमान प्रतिरोधी राल आधारित मिश्रित सामग्री लगातार बढ़ते ऑपरेटिंग तापमान के साथ मिश्रित सामग्री की चार पीढ़ियों में विकसित हुई है। वर्तमान में, सबसे उन्नत चौथी पीढ़ी की पॉलीमाइड रेजिन आधारित मिश्रित सामग्री का उपयोग 450 डिग्री सेल्सियस पर लंबे समय तक किया जा सकता है।
इसके अलावा, कार्बन फाइबर उद्योग की क्रमिक परिपक्वता के साथ, कार्बन फाइबर प्रबलित मिश्रित सामग्री की मांग में काफी वृद्धि हुई है। पॉलीमाइड और कार्बन फाइबर का संयोजन, सबसे उत्कृष्ट मिश्रित सामग्री संयोजनों में से एक के रूप में, उच्च-अंत बाजार पर कब्जा करने में स्पष्ट लाभ है।

05|पीएसपीआई (फोटोसेंसिटिव पॉलीमाइड)
फोटोजेनिक पॉलीमाइड (पीएसपीआई) एक प्रकार का कार्बनिक पदार्थ है जो पॉलिमर श्रृंखलाओं पर इमाइन रिंग्स और फोटोसेंसिटिव जीन को जोड़ता है, जो उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता, अच्छे यांत्रिक गुणों, रासायनिक और फोटोसेंसिटिव गुणों का प्रदर्शन करता है।
इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्र में फोटोजेनिक पॉलीमाइड के दो मुख्य कार्य हैं: फोटोरेसिस्ट और इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग। फोटोसेंसिटिव पॉलीमाइड में सेंसिटाइज़र, स्टेबलाइजर्स आदि जोड़ने से "पॉलीमाइड फोटोरेसिस्ट" प्राप्त हो सकता है।
पारंपरिक फोटोरेसिस्ट की तुलना में, पीएसपीआई फोटोरेसिस्ट को प्रकाश अवरोधक एजेंटों की कोटिंग की आवश्यकता नहीं होती है और यह प्रसंस्करण चरणों को काफी कम कर सकता है। पीएसपीआई भी एक महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग चिपकने वाला है। पैकेजिंग सामग्री के रूप में, फोटोसेंसिटिव पॉलीमाइड का उपयोग बफर कोटिंग्स, पैसिवेशन लेयर्स, अल्फा रे परिरक्षण सामग्री, इंटरलेयर इन्सुलेशन सामग्री, चिप पैकेजिंग सामग्री आदि के लिए किया जा सकता है। यह एकीकृत सर्किट और मल्टी चिप पैकेजिंग सहित माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उद्योग में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
फोटोसेंसिटिव पॉलीमाइड का एक अन्य कार्य एक उन्नत इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग रेजिन के रूप में है। इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लघुकरण, पतलेपन, उच्च प्रदर्शन, बहुक्रियाशीलता, उच्च विश्वसनीयता और कम लागत के साथ, बाजार की मांग के कारण एकीकृत सर्किट पैकेजिंग घनत्व में वृद्धि हुई है, और I डिग्री पैकेजिंग सामग्री की आवश्यकताएं भी बढ़ रही हैं। बड़े चिप्स के युग के आगमन के साथ, मूल धातु और सिरेमिक सामग्री पैकेजिंग तकनीक पर बहुत प्रभाव पड़ा है, और एपॉक्सी राल, पॉलीमाइड राल आदि द्वारा प्रस्तुत इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग सामग्री धीरे-धीरे महत्वपूर्ण आईसी पैकेजिंग सामग्री के रूप में उभर रही हैं।
पैकेजिंग सामग्री के रूप में, फोटोसेंसिटिव पॉलीमाइड का उपयोग बफर कोटिंग्स, पैसिवेशन लेयर्स, अल्फा रे परिरक्षण सामग्री, इंटरलेयर इन्सुलेशन सामग्री, चिप पैकेजिंग सामग्री आदि के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग एकीकृत सर्किट (आईसी) और मल्टी सहित माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उद्योग में भी व्यापक रूप से किया जाता है। चिप पैकेज (एमसीपी)।