聚酰亞胺薄膜(PolyimideFilm)是世界上性能的薄膜類絕緣材料,由均苯四甲酸二�(PMDA)和二胺基二苯�(DDE)在強極性溶劑中經縮聚并流延成膜再經亞胺化而成�
聚酰亞胺薄膜(PI膜)特�
呈黃色透明,相對密�1.39�1.45,聚酰亞胺薄膜具有優(yōu)良的耐高低溫�、電氣絕緣�、粘結性、耐輻射�、耐介質�,能在-269℃~280℃的溫度范圍內長期使用,短時可達�400℃的高溫。玻璃化溫度分別�280�(Upilex R)�385�(Kapton)�500℃以�(Upilex S)�20℃時拉伸強度�200MPa�200℃時大于100MPa。特別適宜用作柔性印制電路板基材和各種耐高溫電機電器絕緣材��
聚酰亞胺分類
聚酰亞胺通常分為兩大�:
熱塑性聚酰亞胺,如亞胺薄�、涂層、纖維及�(xiàn)代微電子用聚酰亞胺等�
熱固性聚酰亞�,主要包括雙馬來酰亞�(BMI)型和單體反應物聚�(PMR)型聚酰亞胺及其各自改性的產品。BMI 易加工但脆性較大�
聚酰亞胺薄膜分類
包括均苯型聚酰亞胺薄膜和�(lián)苯型聚酰亞胺薄膜兩類。前者為美國杜邦公司產品,商品名Kapton,由均苯四甲酸二酐與二苯醚二胺制得。后者由日本宇部興產公司生產,商品名Upilex,由�(lián)苯四甲酸二酐與二苯醚二胺(R�)或間苯二�(S�)制得�
聚酰亞胺�(yōu)�
(1)�(yōu)異的耐熱�。聚酰亞胺的分解溫度一般超�500�,有時甚至更高,是目前已知的有機聚合物中熱穩(wěn)定性的品種之一,這主要是因為分子鏈中含有大量的芳香環(huán)�
(2)�(yōu)異的機械性能。未增強的基體材料的抗張強度都在100MPa以上。用均酐制備的Kapton薄膜抗張強度�170MPa,而聯(lián)苯型聚酰亞胺(Upilex S)可達�400MPa。聚酰亞胺纖維的彈性模量可達到500MPa,僅次于碳纖維�
(3)良好的化學穩(wěn)定性及耐濕熱�。聚酰亞胺材料一般不溶于有機溶劑,耐腐�、耐水�。改變分子設計可以得到不同結構的品種。有的品種經得起2個大氣壓��120�,500h的水煮�
(4)良好的耐輻射性能。聚酰亞胺薄膜在5×109rad劑量輻射�,強度仍保�86%;某些聚酰亞胺纖維�1×1010rad快電子輻射后,其強度保持率�90%�
(5)良好的介電性能。介電常�(shù)小于3.5,如果在分子鏈上引入氟原子,介電常數(shù)可降�2.5左右,介電損耗為10,介電強度為100�300kV/mm,體積電阻為1015-17Ω·cm。因�,含氟聚酰亞胺材料的合成是目前較為熱門的研究領��
上述性能在很寬的溫度范圍和頻率范圍內都是�(wěn)定的。除此之�,聚酰亞胺還具有耐低�、膨脹系�(shù)低、阻燃以及良好的生物相容性等特�。聚酰亞胺優(yōu)異的綜合性能和合成化學上的多樣�,可廣泛應用于多種領域�
聚酰亞胺薄膜(PI膜)應用行業(yè)
被稱�"黃金薄膜"的聚酰亞胺薄膜具有卓越的性能,它廣泛的應用于空間技�、F、H級電�、電器的絕緣、FPC(柔性印刷線路板�、PTC電熱�、TAB(壓敏膠帶基材)、航�、航�、計算機、電磁線、變壓器、音�、手�、電�、冶煉、采礦電子元器件工業(yè)、汽車、交通運�、原子能工業(yè)等電子電器行�(yè)�
聚酰亞胺的應用領域主要包�
(1)薄膜:是聚酰亞胺最早的商品之一,用于電機的槽絕緣及電纜繞包材�。主要產品有杜邦的Kapton ,日本宇部興產的Upilex 系列和鐘淵的Apical 。透明的聚酰亞胺薄膜可作為柔軟的太陽能電池底板;
(2)涂料:作為絕緣漆用于電磁線,或作為耐高溫涂料使�;
(3)先進復合材料的基體樹脂:用于航天、航空飛行器結構或功能部件以及火�、導彈等的零部件,是最耐高溫的結構材料之一;
(4)纖維:聚酰亞胺纖維的彈性模量僅次于碳纖�,可以作為高溫介質及放射性物質的過濾材料和防彈防火織�;
(5)泡沫塑料:可用做耐高溫隔熱材�;
(6)工程塑料:有熱固性也有熱塑�,可以模壓成型也可用注射成型或傳遞模塑(RTM) ,主要用于自潤�、密�、絕緣及結構材料。此外聚酰亞胺還可以作為高溫�(huán)境中的膠粘劑、分離膜、光刻膠、介電緩沖層、液晶取向劑、電-光材料等
PI膜現(xiàn)狀
聚酰亞胺作為一種特種工程材料,已廣泛應用在航空、航天、電�/電子、微電子、納米、液�、分離膜、激�、機�、汽�、精密機械和自動辦公機械等領域。近�,各國都在將聚酰亞胺的研�、開�(fā)及利用列�21世紀最有希望的工程塑料之一。聚酰亞�,因其在性能和合成方面的突出特點,不論是作為結構材料或是作為功能性材料,其巨大的應用前景已經得到充分的認�,被稱為�"解決問題的能�"(protion solver�,并認為"沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技�"。在眾多的聚合物材料�,只有6 種在美國化學文摘(CA) 中被單獨列題,聚酰亞胺即是其中之一。由此可�,聚酰亞胺在技術和商業(yè)上有著非常重要的意義。隨著IT�(yè),平板顯示業(yè),光伏業(yè)等的興起及蓬勃發(fā)展,必然帶動相關配套材料的發(fā)展及市場需求的增長。電子工程用(電子級)聚酰亞胺薄膜作為音質電路板,集成電�,平板顯示器,太陽電�,電子標簽等的重要材�,越來越在上述電子產品應用領域中起到十分重要的作用�
聚酰亞胺未來�(fā)�
聚酰亞胺作為很有�(fā)展前途的高分子材料已經得到充分的認識,在絕緣材料中和結構材料方面的應用正不斷擴大。在功能材料方面正嶄露頭角,其潛力仍在發(fā)掘中。但是在�(fā)展了40年之后仍未成為更大的品種,其主要原因是,與其他聚合物比較,成本還是太�。因此,今后聚酰亞胺研究的主要方向之一仍應是在單體合成及聚合方法上尋找降低成本的途徑�
PI膜未來發(fā)�
PI膜按照用途分為一般絕緣和耐熱為目的的電工級以及附有撓性等要求的電子級兩大類。電工級PI膜因要求較低國內已能大規(guī)模生產且性能與國外產品沒有明顯差�;電子級PI膜是隨著FCCL的發(fā)展而產生的,是PI膜的應用領域,其除了要保持電工類PI膜優(yōu)良的物理力學性能�,對薄膜的熱膨脹系數(shù),面內各向同性(厚度均勻性)提出了更嚴格的要�。未來仍需進口大量的電子級PI�,其原因是國產PI膜在性能上與進口PI膜存在一定的差距,不能滿足FCCL中高端產品的要求。在預測未來市場價格方面,長期以來電子級PI膜的定價權一直由杜邦公司,鐘淵公司所掌控,但是隨著近年來韓國SKC和KOLON兩家公司的分別加入重�,以及經濟危機對電子產品外銷的影響,產品價格也有所降低,但是電子級PI膜仍存在著較高的利潤空間�
聚酰亞胺薄膜的生產基本上是二步法,步:合成聚酰胺�,第二步:成膜亞胺化。成膜方法主要有浸漬法(或稱鋁箔上膠法)、流延法和流涎拉伸法。浸漬法設備簡單、工藝簡�,但薄膜表面經常粘有鋁粉,薄膜長度受到限�,生產效率低,此法不宜發(fā)�;流涎法設備精度�,薄膜均勻性好,表面干凈平整,薄膜長度不受限制,可以連續(xù)化生�,薄膜各方面性能均不�,一般要求的薄膜均可采用此法生產;拉伸法生產的薄�,性能有顯著提�,但工藝復雜生產條件苛刻,投資大,產品價格高,只有高質量薄膜才采用此�。流涎法主要設備:不銹鋼樹脂溶液儲罐、流涎嘴、流涎機、亞胺化�、收卷機和熱風系�(tǒng)�。制備步驟:消泡后的聚酰胺酸溶液,由不銹鋼溶液儲罐經管路壓入前機頭上的流涎嘴儲槽�。鋼帶以圖所示方向勻速運�,將儲槽中的溶液經流涎嘴前刮板帶�,而形成厚度均勻的液膜,然后進入烘干道干�。潔凈干燥的空氣由鼓風機送入加熱器預熱到一定溫度后進入�、下烘干道。熱風流動方向與鋼帶運行方向相反,以便使液膜在干燥時溫度逐漸升高,溶劑逐漸揮發(fā),增加干燥效�。聚酰胺酸薄膜在鋼帶上隨其運行一�,溶劑蒸�(fā)成為固態(tài)薄膜,從鋼帶上剝離下的薄� 經導向輥引向亞胺化爐。亞胺化爐一般為多輥筒形�,與流涎機同步速度的導向輥引導聚酰胺酸薄膜進入亞胺化爐,高溫亞胺化�,由收卷機收卷�
聚酰亞胺是目前已經工�(yè)化的高分子材料中耐熱性的品種,以作為薄膜、涂�、塑�、復合材�、膠粘劑、泡沫塑�、纖�、分離膜、液晶取向劑、光刻膠等在高新技術領域得到廣泛的應用。我� 60 年代末可以小批量生產聚酰亞胺薄膜,現(xiàn)在已廣泛應用于航�、航�、宇宙飛�、火箭導彈、原子能、電子電器工�(yè)等各個領��
維庫電子通,電子知識,一查百��
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