خصوصیات عالی مشتقات پلی آمید چیست؟

در دنیای گسترده و در حال تحول پلیمرهای با کارایی بالا ، تعداد کمی از خانواده ها از مواد به اندازه پلی آمیدها احترام می گذارند. این پلیمرها که به عنوان "حل کننده مشکل" دنیای مهندسی شناخته می شوند ، ستون فقرات فناوری مدرن را تشکیل می دهند ، از میکروچیپ های موجود در تلفن های ما گرفته تا اجزای فضاپیما. با این حال ، تطبیق پذیری واقعی این کلاس مواد از طریق مشتقات آن باز می شود. مشتقات پلی آمید تغییرات مهندسی شده از زنجیره پلیمری استاندارد ، متناسب با افزایش خصوصیات خاص یا غلبه بر محدودیت های خاص است. این مقاله به خصوصیات استثنایی تبدیل می شود که این مواد پیشرفته را در صنایع بی شماری ضروری می کند.

درک بنیاد پلی آمید

قبل از قدردانی از مشتقات ، باید پایه را درک کرد. پلی آمید یک پلیمر است که حاوی حلقه های ایمید است - یک ساختار شیمیایی قوی که دارای دو گروه کربونیل (C = O) است که به یک اتم نیتروژن متصل است. این حلقه فوق العاده پایدار است ، و هنگامی که در یک پلیمر زنجیره ای طولانی تکرار می شود ، مجموعه ای از خصوصیات ذاتی و برجسته را به دست می آورد:

ثبات حرارتی استثنایی: بیشتر پلی آمیدها ذوب نمی شوند و می توانند به طور مداوم در دمای بالاتر از 250 درجه سانتیگراد کار کنند ، در حالی که برخی از نمرات از پشت سر هم کوتاه مدت بیش از 500 درجه سانتیگراد زنده مانده اند.

مقاومت عالی شیمیایی: آنها در برابر حلالها ، روغن ها و اسیدها بسیار بی اثر و مقاوم هستند.

خصوصیات مکانیکی برتر: آنها از مقاومت کششی بالا ، سختی و سختی برخوردار هستند.

عایق الکتریکی ذاتی: آنها مواد دی الکتریک بسیار خوبی هستند ، حتی در دماهای بالا.

با این حال ، پلی آمیدهای استاندارد برای پردازش دشوار است. آنها اغلب در حلالهای مشترک نامحلول هستند و دمای انتقال شیشه ای بسیار بالا (TG) دارند و باعث می شوند آنها برای قالب یا شکل به چالش کشیده شوند. اینجاست مشتقات پلی آمید بیا بازی با اصلاح شیمیایی ساختار پلیمر-یا اجزای دایانیدرید یا قطر در طول سنتز-دانشمندان می توانند موادی ایجاد کنند که ضمن به دست آوردن ویژگی های جدید و سازگار با فرآیند ، نقاط قوت هسته پلی آمیدها را حفظ کنند.

خواص عالی کلیدی مشتقات پلی آمید

اصلاح استراتژیک ستون فقرات پلی آمید منجر به مجموعه ای از خواص پیشرفته می شود. اینها پیشرفتهای افزایشی صرف نیستند بلکه اغلب درهای تحول پذیر هستند و درهای برنامه های جدید را باز می کنند.

حلالیت و پردازش پیشرفته

یکی از محرک های اصلی برای ایجاد مشتقات ، بهبود پردازش است. مشتقات خاص ، مانند پلی (آمید-آمید) s (PAI) و پلی (اتریمید) s (PEI) ، مهندسی شده است که در حلالهای خاص و متداول محلول هستند. این امر امکان پردازش آسان تر از طریق تکنیک های ریخته گری راه حل ، پوشش چرخش برای فیلم های نازک یا حتی چرخش مرطوب برای الیاف را فراهم می کند. این حلالیت پیشرفته یک فعال کننده مهم برای ایجاد پیشرفته است پوشش های پلیمری درجه حرارت بالا و اجزای پیچیده پیچیده که با رزین پایه غیرممکن است.

ثبات حرارتی برتر و دمای انتقال شیشه

در حالی که همه پلی آمیدها از نظر حرارتی قوی هستند ، برخی از مشتقات مرزها را حتی بیشتر تحت فشار قرار می دهند. دانشمندان با ترکیب بخش های مولکولی بسیار پایدار و سفت و سخت مانند بنزیمیدازول یا معطر تر ، دانشمندان می توانند با دمای انتقال شیشه (TG) بیش از 400 درجه سانتیگراد ایجاد کنند. این باعث می شود آنها نامزدهای کاملی برای بیشترین برنامه های کاربردی داشته باشند ، مانند اجزای موتور جت و سیستم های حفاظت حرارتی در هوافضا. نقش آنها به عنوان فیلم های پلیمری از نظر حرارتی پایدار در الکترونیک بسیار مهم است ، جایی که آنها به عنوان بسترهایی برای مدارهای چاپی انعطاف پذیر عمل می کنند که باید در برابر دمای لحیم کاری مقاومت کنند.

قدرت و استحکام مکانیکی استثنایی

خواص مکانیکی را می توان ریز تنظیم کرد. به عنوان مثال ، معرفی پیوندهای انعطاف پذیر اتر (-o-) به زنجیره ، مانند پلی (اتریمید) ، جریان ذوب را برای قالب گیری افزایش می دهد در حالی که هنوز هم از استحکام و استحکام بالایی برخوردار است. در مقابل ، ایجاد کوپلیمرهای مانند پلی (ایمید سیلوکسان) می تواند مقاومت و انعطاف پذیری ضربه را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. این قابلیت تنظیم به مهندسان این امکان را می دهد تا یک مشتق را با تعادل کامل سفتی و سختی برای یک قسمت خاص انتخاب کنند ، خواه یک براکت ساختاری سفت و سخت باشد یا یک مفصل انعطاف پذیر.

خصوصیات دی الکتریک برجسته و CTE کم

در الکترونیک ، دو خاصیت پادشاه هستند: عایق الکتریکی و ثبات بعدی. مشتقات پلی آمید به عنوان مواد دی الکتریک با کارایی بالا بشر آنها دارای قدرت دی الکتریک بالایی هستند و خواص عایق خود را در طیف گسترده ای از دما و فرکانس ها حفظ می کنند. علاوه بر این ، با طراحی دقیق زنجیره پلیمری ، می توان ضریب بسیار کمی از انبساط حرارتی (CTE) را بدست آورد. این برای بسترهای الکترونیکی پیشرفته بشر اگر یک فیلم مدار انعطاف پذیر با سرعت متفاوتی نسبت به آثار مس که به آن لمینت می شود ، گسترش یابد یا منقبض شود ، لایه برداری و خرابی رخ خواهد داد. مشتقات پلی آمید کم CTE با CTE فلزات و سیلیکون مطابقت دارند و از طریق دوچرخه سواری حرارتی اطمینان می دهند.

چسبندگی و سازگاری سطح بهبود یافته

برخی از پلی آمیدهای پایه می توانند دارای خواص سطحی باشند که منجر به چسبندگی ضعیف با فلزات یا مواد دیگر می شوند. مشتقات خاص به عنوان برتر عمل می کنند مروج چسبندگی پلی آمید بشر این امر با ترکیب گروه های شیمیایی که میل به سطح هدف دارند ، ایجاد پیوند قوی تر و قابل اعتماد تر حاصل می شود. این خاصیت در مجامع الکترونیکی چند لایه و مواد کامپوزیت ضروری است.

شفافیت نوری و تغییرات رنگ

پلی آمیدهای سنتی به دلیل ساختار مولکولی که در طیف قابل مشاهده ، که در طیف قابل مشاهده قرار دارند ، اغلب کهربا یا نارنجی عمیق هستند. برای برنامه هایی مانند بسترهای صفحه نمایش انعطاف پذیر یا موجبرهای نوری ، این رنگ یک اشکال قابل توجه است. یک پیشرفت بزرگ توسعه یافته است فیلم های پلی آمید بی رنگ بشر این مشتقات شفاف با استفاده از مونومرهای معطر آلیفاتیک یا مخصوص طراحی شده ایجاد می شوند که مجتمع های انتقال بار را در پلیمر کاهش می دهند و وضوح نوری را به شدت افزایش می دهند و در عین حال دارای خواص حرارتی و مکانیکی عالی هستند.

عملکرد شیمیایی و سازگاری زیستی

امکان اتصال گروههای عملکردی خاص به ستون فقرات پلی آمید امکان ویژگی های سطح مناسب را فراهم می کند. این می تواند برای ایجاد مورد سوء استفاده قرار گیرد فرمولاسیون تخصصی پلی آمید با افزایش آبگریز ، oleophobicity ، یا برعکس ، آبگریز. علاوه بر این ، برخی از مشتقات زیست سازگار برای کاربردهای پزشکی تهیه شده اند. این مواد را می توان در کاشت یا دستگاه های جراحی مورد استفاده قرار داد که در آن ثبات ، قدرت و عدم تحرک آنها در بدن انسان از مزایای مهم است.

برنامه های کاربردی توسط این خصوصیات فعال شده است

خواص عالی مشتقات پلی آمید مفاهیم انتزاعی نیستند. آنها مستقیماً فن آوری هایی را که هر روز به آنها اعتماد می کنیم ، فعال می کنند.

هوافضا و هواپیمایی: به عنوان کامپوزیت های مقاوم در برابر درجه حرارت بالا برای پانل های موتور ، مجرای و پانل های داخلی. وزن و استحکام آنها به راندمان سوخت کمک می کند.

الکترونیک: اساس را تشکیل دهید مدارهای چاپی انعطاف پذیر (FPCS) ، بسته بندی تراشه و بافرهای استرس. استحکام دی الکتریک و ثبات حرارتی آنها در این نقش ها قابل مذاکره نیست.

خودرو: در اجزای زیر هود ، سنسورها و سیستم های الکتریکی که در آن مقاومت در برابر گرما ، بنزین و روغنها وجود دارد ، یافت می شود.

فناوری پزشکی: در اجزای قابل استیل ، ابزارهای جراحی غیر تهاجمی و دستگاههای قابل کاشت با حداقل تهاجمی به دلیل سازگاری زیست سازگار و پایداری مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربردهای صنعتی: به عنوان غشای تصفیه درجه حرارت بالا ، عایق الکتریکی برای موتورها و ژنراتورها و پوشش های محافظ تجهیزات صنعتی خدمت کنید.

نتیجه گیری: آینده مشتق شده است

پلی آمیدها یک طبقه قابل توجه از مواد هستند ، اما پتانسیل واقعی آنها از طریق مشتقات آنها تحقق می یابد. توانایی خیاط شیمیایی ساختار آنها به دانشمندان و مهندسان این امکان را می دهد تا از خصوصیات خاص شماره گیری کنند-افزایش حلالیت برای تولید آسان تر ، تقویت ثبات حرارتی برای محیط های شدید یا دستیابی به وضوح نوری برای نمایشگرهای نسل بعدی. اینها فرمولاسیون تخصصی پلی آمید نمایانگر حاشیه علوم پلیمری است و راه حل های ظریف مواد را برای پیچیده ترین چالش های مهندسی جهان ارائه می دهد. از آنجا که فناوری همچنان بیشتر از مواد - کمرنگ ، قوی تر ، کارآمدتر و با دوام تر تقاضا می کند - نقش مشتقات پلی آمید پیشرفته فقط مهم تر می شود و وضعیت آنها را به عنوان سنگ بنای نوآوری مدرن تحکیم می دهد. $ $