1.پولیمائڈ-تعارف
پولیمائڈ ایک قسم کی اعلی کارکردگی والی پولیمر مواد ہے جس میں اس کی ساختی خصوصیت کے طور پر IMIDE رنگ ہے۔ اس کی سخت مالیکیولر چین کا ڈھانچہ اسے بہترین مکینیکل خصوصیات فراہم کرتا ہے۔ یہ ایک اعلی درجہ حرارت مزاحم پولیمر بھی ہے۔ یہ عام طور پر اپنی اہم جسمانی خصوصیات کو مختصر مدت کے لئے 550 ڈگری پر برقرار رکھ سکتا ہے اور تقریبا 330 ڈگری پر طویل عرصے تک استعمال کیا جاسکتا ہے۔ پولیمائڈ رال کی صنعتی کاری کی نصف صدی کی تاریخ ہے۔ انجینئرنگ پلاسٹک اور جامع مواد کے میٹرکس کی حیثیت سے ، اس نے ہائی ٹیک فیلڈز میں ایک اہم کردار ادا کیا ہے۔
پولیمائڈ میں بہترین تابکاری کی مزاحمت ، سنکنرن مزاحمت ، اعلی اور کم درجہ حرارت کی مزاحمت ، کیمیائی استحکام ، مکینیکل خصوصیات اور ڈائی الیکٹرک خصوصیات ہیں۔ یہ تین "گردن اسٹک" پولیمر مواد کے نام سے جانا جاتا ہے جو میرے ملک میں کاربن فائبر اور ارمیڈ فائبر کے ساتھ ساتھ میرے ملک میں ہائی ٹیک صنعتوں کی ترقی کو محدود کرتے ہیں۔ پی آئی کی جامع کارکردگی اعلی کارکردگی والے پولیمر مواد کے اہرام کے اوپری حصے میں ہے ، اور بہت سے ہائی ٹیک شعبوں جیسے ایرو اسپیس ، الیکٹرانکس اور بجلی ، نقل و حمل ، توانائی اور طاقت ، اور قومی دفاع اور فوجی صنعت میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی رہی ہے۔ .
2. پی آئی کی ترقی کی تاریخ اندر اور بیرون ملک
پولیمائڈ (پی آئی) پولیمر کی ترقی کا آغاز 1908 میں ہوا تھا۔ بوجرٹ اور ریبشا ایٹ ال۔ پگھل پولی کنڈینسیشن کے ذریعہ تیار خوشبو دار پائی ، لیکن اس کی پروسیسنگ کی کارکردگی ناقص تھی ، اور اس کی ترقی اور اطلاق محدود تھا۔ یہ 1955 تک نہیں تھا کہ ریاستہائے متحدہ کے ڈوپونٹ نے PI کی درخواست پر پہلے پیٹنٹ کے لئے درخواست دی۔ 1961 میں ، ڈوپونٹ نے خوشبودار پی آئی فلم پروڈکٹ کاپٹن ® تیار کیا اور باضابطہ طور پر پی آئی کی صنعتی ہونے کا احساس کیا۔ 1964 میں ، اس نے ویسپیل ® مولڈنگ کمپاؤنڈ اور پائیر ایم ایل وارنش کو یکے بعد دیگرے تیار کیا۔ 1964 میں ، امریکی پٹرولیم کمپنی نے بجلی کی موصلیت کے لئے پی آئی وارنش تیار کی۔ 1978 میں ، جاپان کے اوبی انڈسٹریز ، لمیٹڈ (اوبی انڈسٹریز) نے اپیلیکس ® سلسلہ کی مصنوعات تیار کیں (اپلیکس آر ، اپیلیکس ایس)۔ 1982 میں ، ریاستہائے متحدہ کی جنرل الیکٹرک کمپنی نے تھرمو پلاسٹک PI پروڈکٹ الٹیم® کا آغاز کیا۔ 1984 میں ، جاپان کے کنیکا کیمیکل نے اپیکل فلم پروڈکشن لائن قائم کی۔ 1994 میں ، جاپان کے مٹسوئی کیمیکلز نے اوروم® تیار کیا ، جو تھرمو پلاسٹک پائی مولڈنگ کمپاؤنڈ ہے۔ اکیسویں صدی کے اوائل میں ، جاپان کی دوستسبشی گیس نے بے رنگ اور شفاف پی آئی فلم تیار کی۔ 2005 میں ، جنوبی کوریا کے ایس کے سی نے ایک PI فلم پروڈکشن لائن قائم کی ، اور 2008 میں ، اس نے کولون کے ساتھ PI فلم پروڈکشن میں مہارت حاصل کرنے کے لئے مشترکہ منصوبہ قائم کیا۔ اس کے علاوہ ، جرمن ایونک اور بیلجئیم سولوے بھی ریشوں اور ملعمع کاری کے شعبوں میں ایک نمایاں پوزیشن پر قابض ہیں۔
میرے ملک نے 1960 کی دہائی میں PI کی تحقیق اور ترقی کا آغاز کیا ، بنیادی طور پر موصلیت سے چلنے والی فلموں اور تامچینی تار پینٹوں کی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے۔ ابتدائی طور پر شامل کچھ قومی تحقیقی ادارے تھے ، جن میں چینی اکیڈمی آف سائنسز (چانگچون انسٹی ٹیوٹ آف اپلائیڈ کیمسٹری) کی چانگچون انسٹی ٹیوٹ آف اپلائیڈ کیمسٹری ، شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف مصنوعی ریزن (شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف رالز) ، گیلن الیکٹرک سائنس ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کمپنی ، شامل تھے۔ لمیٹڈ (گیلین انسٹی ٹیوٹ آف الیکٹریکل سائنس) ، وغیرہ۔ ڈیفنائل ایتھر شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف ریزن کے ڈیان ہائڈرائڈ/ڈیفنائل ایتھر ڈائمین ٹائپ پائی نے ہائی ٹیک صنعتوں اور قومی دفاع اور فوجی صنعتوں کے شعبوں میں ایک اہم کردار ادا کیا ہے۔ چانگچون انسٹی ٹیوٹ آف اپلائیڈ کیمسٹری نے پی آئی ترکیب کا مطالعہ کرنے کے لئے کلوروفٹھلک اینہائڈرائڈ کو خام مال کے طور پر استعمال کیا اور مصنوعی راستوں کی ترقی اور آئسومرز کی علیحدگی میں کامیابی حاصل کی۔ 1970 کی دہائی میں ، چینگدو یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹکنالوجی (اب سچوان یونیورسٹی) نے بسمیلیئمائڈ پر تحقیق کی ، جو موصل مواد کے شعبے میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا تھا۔
اکیسویں صدی کے آغاز تک ، بہت ساری یونیورسٹیاں ، تحقیقی ادارے اور نجی کاروباری ادارے پی آئی ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ میں شامل تھے۔ 2001 میں ، تائیوان دمائی ٹکنالوجی نے پہلی پی آئی فلم پروڈکشن لائن کا تجربہ کیا۔ 2010 میں ، روہواتائی پائی فلم پروڈکشن لائن نے قبولیت کو منظور کیا ، جو سرزمین چین میں پہلی اعلی کارکردگی والی پی آئی فلم پروفیشنل مینوفیکچرر بن گیا جس نے آزاد کور ٹکنالوجی میں مہارت حاصل کی۔ تب سے ، پی آئی فلم ، فائبر ، گندگی اور دیگر پروڈکشن کمپنیوں کی ایک بڑی تعداد ابھری ہے۔ حالیہ برسوں میں ، چین اور امریکہ کے تجارتی تنازعات کی شدت کے ساتھ ، "پھنسے ہوئے گردن" مشکوک کو حل کرنے کے لئے ، چین نیشنل پٹرولیم کارپوریشن اور سینوپیک جیسے بڑے سرکاری ملکیت والے کاروباری اداروں نے بھی پی آر اینڈ ڈی اور پروڈکشن میں شمولیت اختیار کی ہے ، جس نے ایک نیا تشکیل دیا ہے۔ ترقی کا نمونہ۔
3. پولیمائڈ انفرادیت کی کارکردگی
PI ایک ہیٹروسائکلک پولیمر ہے جس میں انو میں ایک امیڈ گروپ (-R-CO-NH-CO-R'-) ہوتا ہے ، اور آج تک کی سب سے زیادہ جامع کارکردگی کے ساتھ پولیمر اقسام میں سے ایک ہے۔ PI میں درجہ حرارت کی مزاحمت (تھرمل سڑنے والا درجہ حرارت 5 {{15} {0} ڈگری سے زیادہ یا اس کے برابر ہے اور کم درجہ حرارت کی مزاحمت (جتنا کم -269 ڈگری) ہے ، اور طویل مدتی استعمال درجہ حرارت حد -200 ~ 3 0 0 ڈگری تک پہنچتی ہے۔ تھرمل توسیع کا گتانک صرف 10-5} {10-7 ڈگری -1 ہے ؛ ڈائی الیکٹرک مستقل 1000 ہ ہرٹز پر 4.0 ہے ، ڈائی الیکٹرک نقصان صرف 0.004 ~ 0.007 ہے ، اور حجم کی مزاحمیت 105ω · m ہے ، جو F ~ H گریڈ موصلیت سے تعلق رکھتی ہے۔ تناؤ کی طاقت 100 ~ 400 MPa ہے ، اور فائبر لچکدار ماڈیولس نظریاتی طور پر 500GPA تک پہنچ سکتا ہے ، جو کاربن فائبر (700GPA) کے بعد دوسرا ہے۔ اس کے علاوہ ، اس میں تابکاری کے خلاف مزاحمت ، شعلہ پسماندگی اور خود سے باہر ہونے اور بائیوکمپیٹیبلٹی کے فوائد ہیں۔ پی آئی کی جامع کارکردگی اعلی کارکردگی والے پولیمر مواد کے اہرام کے اوپری حصے میں ہے۔
اعلی کارکردگی والا پولیمر مادی اہرام
پولیمائڈ کی انوکھی خصوصیات کا خلاصہ اس طرح کیا جاسکتا ہے:
(1) تھرمل سڑن کا درجہ حرارت
تھرموگراوایمیٹرک تجزیہ کے مطابق ، مکمل طور پر خوشبودار پولیمائڈ کے لئے ، اس کا ابتدائی سڑن کا درجہ حرارت عام طور پر 500 ڈگری کے ارد گرد ہوتا ہے۔ پولیمائڈ کا تھرمل سڑن کا درجہ حرارت بائفنائل ڈیان ہائڈرائڈ اور پی فینیلینیڈیامین سے ترکیب شدہ 600 ڈگری تک پہنچ جاتا ہے ، جو آج تک کے سب سے زیادہ تھرمل استحکام کے ساتھ پولیمر میں سے ایک ہے۔
(2) درجہ حرارت کی اعلی مزاحمت
اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت 400 ڈگری سے اوپر تک پہنچ جاتی ہے ، اور طویل مدتی استعمال کے درجہ حرارت کی حد -200 سے 300 ڈگری ہے ، جس میں کوئی واضح پگھلنے کا نقطہ نہیں ہے۔
(3) انتہائی کم درجہ حرارت کی مزاحمت
یہ انتہائی کم درجہ حرارت کا مقابلہ کرسکتا ہے ، جیسے مائع ہائیڈروجن بغیر کسی آسانی کے فریکچر کے 4K (-269 ڈگری) کے مطلق درجہ حرارت پر۔
(4) مکینیکل خصوصیات
انفلڈ پلاسٹک کی تناؤ کی طاقت 100 ایم پی اے سے اوپر ہے ، اسوفٹھلک پولیمائڈ (کاپٹن) کی فلم 250 ایم پی اے ہے ، اور بائفنائل پولیمائڈ (اپیلیکس-ایس) کی فلم 530MPA تک پہنچ گئی ہے۔ انجینئرنگ پلاسٹک کی حیثیت سے ، لچکدار ماڈیولس عام طور پر 3 ~ 4GPA ہوتا ہے۔ روسی اسکالرز نے اطلاع دی ہے کہ کوپولیمرائزڈ پولیمائڈ سے چلنے والے ریشوں کی طاقت 5.1 ~ 6.4GPA تک پہنچ سکتی ہے اور ماڈیولس 220 ~ 340GPA تک پہنچ سکتا ہے۔ نظریاتی حساب کتاب کے مطابق ، پالیمائڈ ریشوں کے ماڈیولس نے فیتھلیک اینہائڈرائڈ اور پی فینییلینیڈیامین سے ترکیب کیا ، 500 جی پی اے تک پہنچ سکتا ہے ، جو کاربن فائبر کے بعد دوسرے نمبر پر ہے۔
(5) ہائیڈرولیسس مزاحمت
پولیمائڈ تیزاب کو کم کرنے کے لئے نسبتا مستحکم ہے ، لیکن عام اقسام ہائیڈروالیسس کے لئے بہت مزاحم نہیں ہیں ، خاص طور پر الکلائن ہائیڈولیسس۔ یہ بظاہر نقصان دہ جائیداد پولیمائڈ کو ایک بہت بڑی خصوصیت فراہم کرتی ہے جو دوسرے اعلی کارکردگی والے پولیمر سے مختلف ہے ، یعنی خام مال ڈیان ہائڈرائڈ اور ڈیمین کو الکلائن ہائیڈولیسس کے ذریعہ بازیافت کیا جاسکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، کاپٹو فلم کے لئے ، بازیابی کی شرح 90 ٪ تک پہنچ سکتی ہے۔ ڈھانچے کو تبدیل کرنے سے مختلف قسم کا حصول بھی حاصل ہوسکتا ہے جو ہائیڈرولیسس کے خلاف کافی مزاحم ہے اور 120 ڈگری ، 500 ایچ ابلتے ہوئے اس کا مقابلہ کرسکتا ہے۔ تاہم ، دوسرے خوشبودار پولیمر کی طرح ، پولیمائڈ بھی سلفورک ایسڈ ، نائٹرک ایسڈ اور ہالوجنز کے خلاف مزاحم نہیں ہے۔
(6) تیزاب اور سالوینٹ مزاحمت
پولیمائڈ میں ایک وسیع محلولیت کا سپیکٹرم ہے۔ ڈھانچے پر منحصر ہے ، تمام نامیاتی سالوینٹس میں کچھ اقسام تقریبا in ناقابل تحلیل ہیں ، جبکہ دیگر عام سالوینٹس جیسے ٹیٹراہائڈروفوران ، ایسٹون ، کلوروفارم ، اور یہاں تک کہ ٹولوین اور میتھانول میں گھلنشیل ہیں۔ دوسرے خوشبودار پولیمر کی طرح ، پولیمائڈ بھی سلفورک ایسڈ ، نائٹرک ایسڈ ، اور ہالوجنز کے خلاف مزاحم نہیں ہے۔
(7) تھرمل توسیع گتانک
پولیمائڈ کا تھرمل توسیع کا گتانک 2x 10-5 اور 3x {3}} ڈگری {-1 کے درمیان ہے ، اور بائفنائل پولیمائڈ کا {{10-6 ڈگری -1 تک پہنچ سکتا ہے۔ دھاتوں کی طرح ایک ہی سطح۔ کچھ اقسام یہاں تک کہ 10-7 ڈگری -1 تک بھی پہنچ سکتی ہیں۔
(8) تابکاری کے خلاف مزاحمت
پولیمائڈ میں اعلی تابکاری کی مزاحمت ہے۔ جب جذب شدہ خوراک 5x107Gy تک پہنچ جاتی ہے تو اس کی فلم اپنی طاقت کا 86 ٪ برقرار رکھ سکتی ہے۔ ایک پولیمائڈ فائبر اب بھی 1x108gy الیکٹرانوں کے ساتھ شعاعرانہ ہونے کے بعد اپنی طاقت کا 90 ٪ برقرار رکھتا ہے۔
(9) ڈائی الیکٹرک پراپرٹیز
پولیمائڈ میں بہت اچھی ڈائی الیکٹرک خصوصیات ہیں۔ عام خوشبودار پولیمائڈ کا ڈائی الیکٹرک مستقل تقریبا 3. 3.4 ہے۔ فلورین ، بڑے سائیڈ گروپس یا ہوا کو نانوومیٹر سائز میں پولی مائیڈ میں منتشر کرکے ، ڈائی الیکٹرک مستقل کو تقریبا 2.5 2.5 تک کم کیا جاسکتا ہے۔ ڈائی الیکٹرک نقصان 10-3 ہے ، ڈائی الیکٹرک طاقت 100 ~ 300KV/ملی میٹر ہے ، اور حجم کی مزاحمیت 1017Ω · سینٹی میٹر ہے۔ یہ خصوصیات اب بھی وسیع درجہ حرارت کی حد اور تعدد کی حد سے زیادہ اعلی سطح کو برقرار رکھ سکتی ہیں۔
(10) شعلہ retardant خصوصیات
خود سے باہر نکلنے والی پراپرٹی: پولیمائڈ عام طور پر خود اشارے نہیں کرتا ہے اور نہ ہی دہن کی حمایت کرتا ہے ، جس کی وجہ سے درجہ حرارت کے اعلی ماحول میں استعمال کرنا بہت محفوظ ہوجاتا ہے۔ کم دھواں کی شرح: جب اعلی درجہ حرارت پر جلتے ہو تو ، پولیمائڈ کی دھواں کی شرح انتہائی کم ہوتی ہے ، جو آگ کے دوران دھواں اور زہریلے گیسوں کی رہائی کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔ اعلی بقایا کاربن کی شرح: اعلی درجہ حرارت دہن کے بعد ، پولیمائڈ کی بقایا کاربن کی شرح عام طور پر 50 ٪ سے زیادہ ہوتی ہے ، جو آگ کے مزید پھیلاؤ کو روکنے میں مدد کرتی ہے۔
(11) بایوسافٹی
پولیمائڈ غیر زہریلا ہے اور اسے ٹیبل ویئر اور طبی آلات بنانے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے ، اور متعدد نس بندیوں کا مقابلہ کرسکتا ہے۔ کچھ پولیمائڈس میں بھی اچھی بائیوکیومیٹیبلٹی ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر ، وہ خون کی مطابقت پذیر ٹیسٹ میں غیر ہیمولوٹک ہیں اور وٹرو سائٹوٹوکسیٹی ٹیسٹ میں غیر زہریلا ہیں۔
4. پولیمائڈ-درخواست
عام پلاسٹک اور انجینئرنگ پلاسٹک کا پروڈکٹ پروسیسنگ ماڈل عام طور پر یہ ہوتا ہے کہ سپلائرز بنیادی رال فراہم کرتے ہیں ، جن کو اس کے بعد مارکیٹ کی فراہمی کے لئے مینوفیکچررز کے ذریعہ مختلف مصنوعات میں کارروائی کی جاتی ہے۔ زیادہ تر PI سے متعلق کمپنیاں مادی ترکیب اور مصنوع کی مولڈنگ کو یکجا کرتی ہیں اور مارکیٹ کو براہ راست مصنوعات مہیا کرتی ہیں۔ پی آئی کی مصنوعات فلموں ، سلوریوں ، رالوں ، ریشوں ، جھاگوں ، جامع مواد وغیرہ کی شکل میں آتی ہیں ، اور مصنوعات کی اقسام کے تنوع کو اعلی پولیمر مواد میں شامل کیا جاتا ہے۔
توقع ہے کہ 2024 میں پولیمائڈ مارکیٹ کا سائز 5.46 بلین امریکی ڈالر ہوگا اور اس کی توقع ہے کہ 2029 تک 7.6 بلین امریکی ڈالر تک پہنچ جائے گی ، جس کی پیشن گوئی کی مدت (2024-2029) کے دوران سالانہ شرح نمو 6.84 فیصد ہے۔
