聚酰亞胺薄膜（PI膜）介紹

1．聚酰亞胺薄膜(PolyimideFilm)定義

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?酐(PMDA)和?胺基?苯醚(DDE)在強 極性溶劑中經(jīng)縮聚并流延成膜再經(jīng)亞胺化?成。

2．聚酰亞胺薄膜（PI膜）特性

呈黃?透明，相對密度1.39～1.45，聚酰亞胺薄膜具有優(yōu)良的耐?低溫性、電?絕緣性、粘結(jié)性、耐輻射性、耐介質(zhì) 性，能在－269℃～280℃的溫度范圍內(nèi)長期使?，短時可達到400℃的?溫。玻璃化溫度分別為280℃(Upilex  R)、 385℃(Kapton)和500℃以上(Upilex S)。20℃時拉伸強度為200MPa，200℃時?于100MPa。特別適宜?作柔性印制 電路板基材和各種耐?溫電機電器絕緣材料。

3．聚酰亞胺分類 聚酰亞胺通常分為兩?類:

熱塑性聚酰亞胺，如亞胺薄膜、涂層、纖維及現(xiàn)代微電??聚酰亞胺等。

熱固性聚酰亞胺，主要包括雙馬來酰亞胺(BMI)型和單體反應(yīng)物聚合(PMR)型聚酰亞胺及其各?改性的產(chǎn)品。BMI  易加? 但脆性較?。

4．聚酰亞胺薄膜分類 包括均苯型聚酰亞胺薄膜和聯(lián)苯型聚酰亞胺薄膜兩類。前者為美國杜邦公司產(chǎn)品，商品名Kapton，由均苯四甲酸?酐與

?苯醚?胺制得。后者由?本宇部興產(chǎn)公司?產(chǎn)，商品名Upilex，由聯(lián)苯四甲酸?酐與?苯醚?胺(R型)或間苯?胺(S 型)制得。

5．聚酰亞胺優(yōu)點

(1)優(yōu)異的耐熱性。聚酰亞胺的分解溫度?般超過500℃,有時甚?更?,是?前已知的有機聚合物中熱穩(wěn)定性蕞?的品種 之?,這主要是因為分?鏈中含有?量的芳?環(huán)。

(2)優(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。?均酐制備的Kapton薄膜抗張強度為170MPa,? 聯(lián)苯型聚酰亞胺(Upilex S)可達到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(xué)穩(wěn)定性及耐濕熱性。聚酰亞胺材料?般不溶于有機溶劑,耐腐蝕、耐?解。改變分?設(shè)計可以得到不同結(jié) 構(gòu)的品種。有的品種經(jīng)得起2個??壓下、120℃,500h的?煮。

(4)良好的耐輻射性能。聚酰亞胺薄膜在5×109rad劑量輻射后,強度仍保持86%;某些聚酰亞胺纖維經(jīng)1×1010rad快電?輻 射后,其強度保持率為90%。

(5)良好的介電性能。介電常數(shù)?于3.5,如果在分?鏈上引?氟原?,介電常數(shù)可降到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。因此,含氟聚酰亞胺材料的合成是?前較為熱門的研究領(lǐng)域。

上述性能在很寬的溫度范圍和頻率范圍內(nèi)都是穩(wěn)定的。除此之外,聚酰亞胺還具有耐低溫、膨脹系數(shù)低、阻燃以及良好的

?物相容性等特性。聚酰亞胺優(yōu)異的綜合性能和合成化學(xué)上的多樣性,可?泛應(yīng)?于多種領(lǐng)域。

6．聚酰亞胺薄膜（PI膜）應(yīng)??業(yè)

被稱為"黃?薄膜"的聚酰亞胺薄膜具有卓yue的性能，它?泛的應(yīng)?于空間技術(shù)、F、H級電機、電器的絕緣、FPC（柔 性印刷線路板）、PTC電熱膜、TAB（壓敏膠帶基材）、航天、航空、計算機、電磁線、變壓器、?響、?機、電腦、 冶煉、采礦電?元器件?業(yè)、汽車、交通運輸、原?能?業(yè)等電?電器?業(yè)。

7．聚酰亞胺的應(yīng)?領(lǐng)域主要包括

(1)薄膜:是聚酰亞胺早的商品之?,?于電機的槽絕緣及電纜繞包材料。主要產(chǎn)品有杜邦的Kapton ,?本宇部興產(chǎn)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?于電磁線,或作為耐?溫涂料使?;

(3)先進復(fù)合材料的基體樹脂:?于航天、航空飛?器結(jié)構(gòu)或功能部件以及?箭、dao彈等的零部件,是耐?溫的結(jié)構(gòu)材料 之?;

(4)纖維:聚酰亞胺纖維的彈性模量僅次于碳纖維,可以作為?溫介質(zhì)及放射性物質(zhì)的過濾材料和防彈防?織物; (5)泡沫塑料:可?做耐?溫隔熱材料;

(6)?程塑料:有熱固性也有熱塑性,可以模壓成型也可?注射成型或傳遞模塑(RTM)  ,主要?于?潤滑、密封、絕緣及結(jié)構(gòu) 材料。此外聚酰亞胺還可以作為?溫環(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

8．PI膜現(xiàn)狀

聚酰亞胺作為?種特種?程材料，已?泛應(yīng)?在航空、航天、電?/電?、微電?、納?、液晶、分離膜、激光、機車、 汽車、精密機械和?動辦公機械等領(lǐng)域。近來，各國都在將聚酰亞胺的研究、開發(fā)及利?列?21世紀蕞有希望的?程塑 料之?。聚酰亞胺，因其在性能和合成??的突出特點，不論是作為結(jié)構(gòu)材料或是作為功能性材料，其巨?的應(yīng)?前景 已經(jīng)得到充分的認識，被稱為是"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?技 術(shù)"。在眾多的聚合物材料中,只有6 種在美國化學(xué)?摘(CA) 中被單獨列題,聚酰亞胺即是其中之?。由此可見,聚酰亞胺在 技術(shù)和商業(yè)上有著?常重要的意義。隨著IT業(yè)，平板顯?業(yè)，光伏業(yè)等的興起及蓬勃發(fā)展，必然帶動相關(guān)配套材料的發(fā) 展及市場需求的增長。電??程?（電?級）聚酰亞胺薄膜作為?質(zhì)電路板，集成電路，平板顯?器，太陽電池，電? 標(biāo)簽等的重要材料，越來越在上述電?產(chǎn)品應(yīng)?領(lǐng)域中起到?分重要的作?。

9．聚酰亞胺未來發(fā)展

聚酰亞胺作為很有發(fā)展前途的?分?材料已經(jīng)得到充分的認識，在絕緣材料中和結(jié)構(gòu)材料??的應(yīng)?正不斷擴?。在功 能材料??正嶄露頭?，其潛?仍在發(fā)掘中。但是在發(fā)展了40年之后仍未成為更?的品種，其主要原因是，與其他聚合 物?較，成本還是太?。因此，今后聚酰亞胺研究的主要?向之?仍應(yīng)是在單體合成及聚合?法上尋找降低成本的途 徑。

10．PI膜未來發(fā)展

PI膜按照?途分為?般絕緣和耐熱為?的的電?級以及附有撓性等要求的電?級兩?類。電?級PI膜因要求較低國內(nèi)已 能?規(guī)模?產(chǎn)且性能與國外產(chǎn)品沒有明顯差別；電?級PI膜是隨著FCCL的發(fā)展?產(chǎn)?的，是PI膜?的應(yīng)?領(lǐng)域，其除 了要保持電?類PI膜優(yōu)良的物理?學(xué)性能外，對薄膜的熱膨脹系數(shù)，?內(nèi)各向同性（厚度均勻性）提出了更嚴格的要 求。未來仍需進??量的電?級PI膜，其原因是國產(chǎn)PI膜在性能上與進?PI膜存在?定的差距，不能滿?FCCL中? duan產(chǎn)品的要求。