行業(yè)新聞
聚酰亞胺是是一類具有適用溫度廣、耐化學腐蝕、高強度等優(yōu)點的高聚物。1961年杜邦公司首次推出聚酰亞胺的商品。聚酰亞胺作為一種特種工程材料,今日已廣泛應用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領域。
聚酰亞胺薄膜(PI薄膜)又被稱為“黃金薄膜”,是世界上性能最好的薄膜類絕緣材料,由均苯四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(DDE)在強極性溶劑中經(jīng)縮聚并流延成膜再經(jīng)亞胺化而成呈黃色透明,相對密度1.39~1.45,聚酰亞胺薄膜具有優(yōu)良的耐高低溫性、電氣絕緣性、粘結(jié)性、耐輻射性、耐介質(zhì)性,能在-269℃~280℃的溫度范圍內(nèi)長期使用,短時可達到400℃的高溫。玻璃化溫度分別為280℃、385℃和500℃以上。20℃時拉伸強度為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料。
性能特點
(1)優(yōu)異的耐熱性。聚酰亞胺的分解溫度一般超過500℃,有時甚至更高,是目前已知的有機聚合物中熱穩(wěn)定性最高的品種之一,這主要是因為分子鏈中含有大量的芳香環(huán)。
(2)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。用均酐制備的Kapton薄膜抗張強度為170MPa,而聯(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)良好的化學穩(wěn)定性及耐濕熱性。聚酰亞胺材料一般不溶于有機溶劑,耐腐蝕、耐水解。改變分子設計可以得到不同結(jié)構(gòu)的品種。有的品種經(jīng)得起2個大氣壓下、120℃,500h的水煮。
(4)良好的耐輻射性能。聚酰亞胺薄膜在5×109rad劑量輻射后,強度仍保持86%;某些聚酰亞胺纖維經(jīng)1×1010rad快電子輻射后,其強度保持率為90%。
(5)良好的介電性能。介電常數(shù)小于3.5,如果在分子鏈上引入氟原子,介電常數(shù)可降到2.5左右,介電損耗為10,介電強度為100至300kV/mm,體積電阻為1015-17Ω·cm。因此,含氟聚酰亞胺材料的合成是目前較為熱門的研究領域。
適用領域
由于PI薄膜具有良好的耐高低溫性能、環(huán)境穩(wěn)定性、力學性能以及優(yōu)良的介電性能,在眾多基礎工業(yè)與高技術領域中均得到廣泛應用。
軟性電路板:軟性電路板的銅箔基板(FCCL)以及軟性電路板(FPCB)的保護層的應用最普遍,且市場也最大。
絕緣材料:電機電子設備絕緣、耐高溫電線電纜、電磁線、耐高溫導線、絕緣復合材料等。
電子產(chǎn)業(yè)領域:印刷電路板的主板、手機、離手機、鋰電池等產(chǎn)品。一般來說常用是25m以下的PI膜。
半導體領域應用:微電子的鈍化層和緩沖內(nèi)涂層、多層金屬層間介電材料、光電印刷電路板的重要基材。
非晶硅太陽能電池領域:透明的PI膜可作為軟性的太陽能電池底板。超薄的PI膜可應用于太陽帆(光帆)。
隨著航空航天、汽車、電子工業(yè)發(fā)展,PI應用將不斷擴大。目前柔性電路板是全球聚酰亞胺薄膜市場規(guī)模最大的應用領域??梢灶A料的是,在我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、關鍵材料國產(chǎn)化的背景下,高性能 PI 薄膜進口替代的市場空間巨大。