ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы, которая рассматривается в данном исследовании, обусловлена тем обстоятельством, что химическая промышленность во всем мире постоянно развивается и необходимо разрабатывать новые методы производства максимально эффективных и безопасных химических соединений, которые могут быть использованы в промышленности и других экономических отраслях.
Нельзя не обращать внимание на тот факт, что химическое производство наносит серьезный урон экологической обстановке на всем земном шаре, а потому, изучая проблемы производства химических соединений, важно определять необходимость реализации этих процессов или искать более натуральные аналоги этим химическим соединениям, чтобы обезопасить человечество от экологической катастрофы.
Степень изученности проблемы. Вопрос о полиимидах, их свойствах, технологии производства и сферах применения довольно подробно изучен в научной литературе и представлен в химических справочниках. Тем не менее, конкретной информации о характеристиках ароматических полиимидов в изученных источниках оказалось достаточно мало. В частности, в большинстве случаев авторы проводят сравнительный анализ ароматических и алифатических полиамидов, уделяя последним гораздо больше внимания.
Цель исследования – проанализировать принципы получения, свойства и применение ароматических полиимидов.
Объект исследования – ароматические полиимиды.
Предмет исследования – принципы получения, свойства и применение ароматических полиимидов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд задач исследования:
1. Дать общую характеристику и изучить свойства полиимидов.
2. Изучить Физико-химические свойства полиимидов.
3. Рассмотреть основные производителей полиимидов и сферы их применения.
4. Описать основные свойства ароматических полиимидов.
5. Проанализировать технологию производства ароматических полиимидов.
6. Определить основные сферы применения ароматических полиимидов.
Методы исследования: анализ научной литературы, описательный, сравнительный, историографический, хронологический, моделирование, проектирование, классификация, синтез.
Структура исследования. Курсовая работа состоит из введения, двух глав, разделенных на 6 параграфов, заключения и списка литературы.
ГЛАВА 1. ПОЛИИМИДЫ КАК ВИД ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
1.1. Общая характеристика и свойства полиимидов
Полиимид (PI) – термопластичный полимер, обладающий низким коэффициентом трения. Новейшая разработка, предназначенная для использования при очень высоких температурах.
Применяется для скоростей скольжения от 200 м/мин. Сохраняет стабильность размеров на протяжении длительного срока службы. Хорошо поддается обработке (сверлению, травлению, модификации при помощи нанесения металлического слоя).
Полиимиды представляют собой широкую группу термопластичных полимерных неплавких материалов, в состав которых входит значительное количество ароматических молекул, обладающих большим весом [20].
Они характеризуются крайне низким показателем коэффициента трения, устойчивостью перед высокими и низкими температурами, твердостью, жесткостью и многими другими свойствами, благодаря чему специалисты отводят полиимидам лидирующую позицию среди всех полимерных составов.
Выделяют следующие основные характеристики полиимида [31]:
1. Изделия, изготовленные из полиимидов могут работать при температуре от -250°C до +300°C. При кратковременном применении их можно использовать в более высоких температурах (320°C).
2. Максимальная скорость скольжения составляет 350 м/мин.
3. Устойчивость к ультрафиолетовому излучению – гамма-излучение до 8000 кэВ.
4. Максимальное водопоглощение полиимидов достигает 0,7% (до +120°C).
5. Усталость при 1000000 циклов изменений нагрузки и температуре 20°C составляет 35 МПа.
6. Относится к разряду противопожарных веществ. Кислородный индекс горения равен 52%.
7. Предел прочности максимальный – 125 МПа.
Полимиид – самый высокотемпературный полимер имеет лучшие эксплуатационные свойства [14]:
1. Он прочный и твердый, отлично сохраняет форму несмотря на воздействие высоких температур.
2. Способен выполнять свои функции при больших температурных интервалах.
3. Термопластичный полиимид износостойкий и выносливый, не подвержен воздействию различных химических веществ (растворителей, топливных смесей, смазочных материалов, слабых щелочей и кислот).
4. Материал имеет высокую стабильность размеров и предел усталости.
5. Может работать в вакууме.
6. PI устойчив к радиации и ультрафиолетовому излучению. Он не подвергается коррозии.
7. Полиимид – негорючее вещество, имеет низкую теплопроводность. Обладает изолирующими свойствами. Пригодно для изготовления элементов скольжения.
Благодаря всесторонним исследованиям и экспериментам, полимеры обладают прекрасным качеством и уникальными свойствами [5].
1.2. Физико-химические свойства полиимидов
Имид – это группа атомов в молекуле, которая имеет общую структуру (нарисованную красным), которая выглядит следующим образом (рисунок 1)
Рисунок 1.1. – Молекула имида
Если молекула, показанная на рисунке 1.1, будет полимеризована, то в результате получится полиимид. Полиимиды обычно принимают одну из двух форм. Первая из них – это линейная структура, в которой атомы имидных групп являются звеньями линейной цепочки [9].
Вторая из этих форм – это гетероциклическая структура, в которой атомы имидной группы входят в состав циклического элемента полимерной цепи.
Рисунок 1.2. – Молекулы различных форм полиимидов
Инновационная формула полимерного соединения позволяет работать с ним в вариативной температурной шкале, при этом полиимид не теряет своих физических параметров [18].
На стабильность его размера и формы не влияют также длительные периоды интенсивной эксплуатации, что свидетельствует не только о долговечности, но и о потрясающей надежности и прочности материала.
Кстати, косвенно «подтверждает» эти параметры и тот факт, что полиимид применяется при крайне высокой скорости скольжения, начинающейся с отметки в 200м/минуту [11].
К списку физико-химических свойств полиимидов можно отнести целый ряд качеств, которые являются его конкурентными преимуществами по сравнению с другими видами инженерных пластмасс. К достоинствам относят [2]:
способность выдерживать высокие температуры (до +300°С), если же использовать кратковременный промежуток, полиимид может выдержать температуру до +320°С;
изделия могут функционировать при криогенных температурах до -250°С;
высокий уровень скорости скольжения (максимум составляет 350 метров в минуту);
материал «не боится» ультрафиолетового света (до 8000 кэВ гамма-излучения);
низкий показатель водопоглощения, составляющий всего 0,7% при температурном режиме от 0° до +120°С;
низкий коэффициент «рабочей усталости» - всего 35мПа при осуществлении 1.000.000 циклических изменений, проходящих при температуре +20°С;
предел прочности на разрыв, достигающий 125МПа;
высокую устойчивость при механических нагрузках, физическом и
- Курсовая работа
- Дипломная работа
- Контрольная работа
- Реферат
- Отчет по практике
- Магистерская работа
- Статья
- Эссе
- Научно-исследовательская работа
- Доклад
- Глава диплома
- Ответы на билеты
- Презентация
- Тезисный план
- Чертёж
- Диаграммы, таблицы
- ВАК
- Перевод
- Бизнес план
- Научная статья
- Рецензия
- Лабораторная работа
- Решение задач
- Диссертация
- Доработка заказа клиента
- Аспирантский реферат
- Монография
- ВКР
- Дипломная работа MBA
- Компьютерный набор текста
- Речь к диплому
