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薄膜制备方法为:聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸后,高温酰亚胺化。薄膜呈黄色透明,相对密度1.39~1.45,有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能,可在250~280℃空气中长期使用。玻璃化温度分别为280℃(Upilex R)、385℃(Kapton)和500℃以上(Upilex S)。20℃时拉伸强度为200MPa,200℃时大于100MPa。特别适宜用作柔性印制电路板基材和各种耐高温电机电器绝缘材料。
热固性聚酰亚胺具有优异的热稳定性、耐化学腐蚀性和机械性能,通常为橘黄色。石墨或玻璃纤维增强的聚酰亚胺的抗弯强度可达到345 MPa,抗弯模量达到20GPa.热固性聚酰亚胺蠕变很小,有较高的拉伸强度。聚酰亚胺的使用温度范围覆盖较广,从零下一百余度到两三百度。
聚酰亚胺化学性质稳定。聚酰亚胺不需要加入阻燃剂就可以阻止燃烧。一般的聚酰亚胺都抗化学溶剂如烃类、酯类、醚类、醇类和氟氯烷。它们也抗弱酸但不推荐在较强的碱和无机酸环境中使用。某些聚酰亚胺如CP1和CORIN XLS是可溶于溶剂,这一性质有助于发展他们在喷涂和低温交联上的应用。
聚酰亚胺薄膜是聚酰亚胺最早的商品之一,用于电机的槽绝缘及电缆绕包材料。主要产品有杜邦Kapton,宇部兴产的Upilex系列和钟渊Apical。透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底板。IKAROS的帆就是使用聚酰亚胺的薄膜和纤维制作的,聚酰亚胺纤维可以用于热气体的过滤,聚酰亚胺的纱可以从废气中分离出尘埃和特殊的化学物质。
涂料:作为绝缘漆用于电磁线,或作为耐高温涂料使用。
先进复合材料:用于航天、航空器及火箭部件。是最耐高温的结构材料之一。例如美国的超音速客机计划所设计的速度为2.4M,飞行时表面温度为177℃,要求使用寿命为60000h,据报道已确定50%的结构材料为以热塑型聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合材料,每架飞机的用量约为30t。
纤维:弹性模量仅次于碳纤维,作为高温介质及放射性物质的过滤材料和防弹、防火织物。中国长春有生产各种聚酰亚胺产品。
泡沫塑料:用作耐高温隔热材料。
工程塑料:有热固性也有热塑型,热塑型可以模压成型也可以用注射成型或传递模塑。主要用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。广成聚酰亚胺材料已开始应用在压缩机旋片、活塞环及特种泵密封等机械部件上。
分离膜:用于各种气体对,如氢/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分离,从空气烃类原料气及醇类中脱除水分。也可作为渗透蒸发膜及超滤膜。由于聚酰亚胺耐热和耐有机溶剂性能,在对有机气体和液体的分离上具有特别重要的意义。
光刻胶:某些聚酰亚胺还可以用作光刻胶。有负性胶和正性胶,分辨率可达亚微米级。与颜料或染料配合可用于彩色滤光膜,可大大简化加工工序。
在微电子器件中的应用:用作介电层进行层间绝缘,作为缓冲层可以减少应力、提高成品率。作为保护层可以减少环境对器件的影响,还可以对a-粒子起屏蔽作用,减少或消除器件的软误差(soft error)。半导体工业使用聚酰亚胺作高温黏合剂,在生产数字化半导体材料和MEMS系统的芯片时,由于聚酰亚胺层具有良好的机械延展性和拉伸强度,有助于提高聚酰亚胺层以及聚酰亚胺层与上面沉积的金属层之间的粘合。 聚酰亚胺的高温和化学稳定性则起到了将金属层和各种外界环境隔离的作用。
液晶显示用的取向排列剂:聚酰亚胺在TN-LCD、SHN-LCD、TFT-CD及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方面都占有十分重要的地位。
电-光材料:用作无源或有源波导材料光学开关材料等,含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明,以聚酰亚胺作为发色团的基体可提高材料的稳定性。
湿敏材料:利用其吸湿线性膨胀的原理可以用来制作湿度传感器。
薄膜制备方法为:聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸后,高温酰亚胺化。薄膜呈黄色透明,相对密度1.39~1.45,有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能,可在250~280℃空气中长期使用。玻璃化温度分别为280℃(Upilex R)、385℃(Kapton)和500℃以上(Upilex S)。20℃时拉伸强度为200MPa,200℃时大于100MPa。特别适宜用作柔性印制电路板基材和各种耐高温电机电器绝缘材料。
热固性聚酰亚胺具有优异的热稳定性、耐化学腐蚀性和机械性能,通常为橘黄色。石墨或玻璃纤维增强的聚酰亚胺的抗弯强度可达到345 MPa,抗弯模量达到20GPa.热固性聚酰亚胺蠕变很小,有较高的拉伸强度。聚酰亚胺的使用温度范围覆盖较广,从零下一百余度到两三百度。
聚酰亚胺化学性质稳定。聚酰亚胺不需要加入阻燃剂就可以阻止燃烧。一般的聚酰亚胺都抗化学溶剂如烃类、酯类、醚类、醇类和氟氯烷。它们也抗弱酸但不推荐在较强的碱和无机酸环境中使用。某些聚酰亚胺如CP1和CORIN XLS是可溶于溶剂,这一性质有助于发展他们在喷涂和低温交联上的应用。
聚酰亚胺的市场及技术分析2007年,全球聚酰亚胺(PI)的年消费量为6万吨左右,美国、日本、欧洲是世界上聚酰亚胺最主要的消费市场。2007年,美国、日本、欧洲聚酰亚胺的消费量分别约为1.8万吨、1.6...
我公司生产的0.025~0.035mm厚度聚酰亚胺薄膜实际击穿强度是210~250KV/mm。一般规律,薄膜越薄击穿电压强度越高,反之亦然。注:单位厚度上的击穿电压叫击穿强度。(苏州凯英工业材料有限公...
找博鼎塑胶电子,聚酰亚胺,kapton,加工,定制。聚酰亚胺薄膜是重复单元以酰亚胺基为结构特征基团的一类聚合物,是综合性能zui佳的有机高分子材料之一,它的耐高温达可达 400℃以上 ,长期使用温度范...
自粘性玻璃丝包聚酰亚胺薄膜绕包扁铜线
自粘性玻璃丝包聚酰亚胺薄膜绕包扁铜线 (2009/11/11 15:08) 目录: 公司动态 浏览字体: 大 中 小 1、适用范围 本产品适用于 F级大中型高压电机、特种电机和电器的绕组。具有优良的电气性能和较 高的机械特性及耐湿热性能好等特性。 2、引用标准 GB6108.3□绕组线导体第 3部分,扁铜线的尺寸。 GB/T4074.2 □绕组线试验方法、第 2 部分、尺寸测量 GB7672.1□玻璃丝包绕组线,第一部分一般规定。 GB5584.2□电工用铜、铝及其合金扁 线,第 2 部分铜扁线。 JC169无碱玻璃纤维纱。 沪 Q/JB1109- 83□聚酰亚胺薄膜线及其复合薄膜。 JB1259 5438-1 聚酰亚胺薄膜 GB3048.2□电线电缆,金属导体材料电阻率实 验方法。 GB/T4047.3 绕组线试验方法,第 3部分,机械性能 GB/T4047.5 绕组线试验方法,第
聚酰亚胺薄膜/玻璃布复合物的研究
聚酰亚胺薄膜是一种性能优良的绝缘材料,通常被用作电机槽绝缘,本文所报导的聚酰亚胺薄膜/玻璃布复合材料具有与聚酰亚胺薄膜相同的热稳定性,且拉伸强度优于聚酰亚胺薄膜,文中着重讨论了复合材料中玻璃布的影响。
呈黄色透明,相对密度1.39~1.45,聚酰亚胺薄膜具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性、耐介质性,能在-269℃~280℃的温度范围内长期使用,短时可达到400℃的高温。玻璃化温度分别为280℃(Upilex R)、385℃(Kapton)和500℃以上(Upilex S)。20℃时拉伸强度为200MPa,200℃时大于100MPa。特别适宜用作柔性印制电路板基材和各种耐高温电机电器绝缘材料。
聚酰亚胺通常分为两大类:
热塑性聚酰亚胺,如亚胺薄膜、涂层、纤维及现代微电子用聚酰亚胺等。
热固性聚酰亚胺,主要包括双马来酰亚胺(BMI)型和单体反应物聚合(PMR)型聚酰亚胺及其各自改性的产品。BMI 易加工但脆性较大。
包括均苯型聚酰亚胺薄膜和联苯型聚酰亚胺薄膜两类。前者为美国杜邦公司产品,商品名Kapton,由均苯四甲酸二酐与二苯醚二胺制得。后者由日本宇部兴产公司生产,商品名Upilex,由联苯四甲酸二酐与二苯醚二胺(R型)或间苯二胺(S型)制得。
(1)优异的耐热性。聚酰亚胺的分解温度一般超过500℃,有时甚至更高,是目前已知的有机聚合物中热稳定性最高的品种之一,这主要是因为分子链中含有大量的芳香环。
(2)优异的机械性能。未增强的基体材料的抗张强度都在100MPa以上。用均酐制备的Kapton薄膜抗张强度为170MPa,而联苯型聚酰亚胺(Upilex S)可达到400MPa。聚酰亚胺纤维的弹性模量可达到500MPa,仅次于碳纤维。
(3)良好的化学稳定性及耐湿热性。聚酰亚胺材料一般不溶于有机溶剂,耐腐蚀、耐水解。改变分子设计可以得到不同结构的品种。有的品种经得起2个大气压下、120℃,500h的水煮。
(4)良好的耐辐射性能。聚酰亚胺薄膜在5×109rad剂量辐射后,强度仍保持86%;某些聚酰亚胺纤维经1×1010rad快电子辐射后,其强度保持率为90%。
(5)良好的介电性能。介电常数小于3.5,如果在分子链上引入氟原子,介电常数可降到2.5左右,介电损耗为10,介电强度为100至300kV/mm,体积电阻为1015-17Ω·cm。因此,含氟聚酰亚胺材料的合成是目前较为热门的研究领域。
上述性能在很宽的温度范围和频率范围内都是稳定的。除此之外,聚酰亚胺还具有耐低温、膨胀系数低、阻燃以及良好的生物相容性等特性。聚酰亚胺优异的综合性能和合成化学上的多样性,可广泛应用于多种领域。
被称为"黄金薄膜"的聚酰亚胺薄膜具有卓越的性能,它广泛的应用于空间技术、F、H级电机、电器的绝缘、FPC(柔性印刷线路板)、PTC电热膜、TAB(压敏胶带基材)、航天、航空、计算机、电磁线、变压器、音响、手机、电脑、冶炼、采矿电子元器件工业、汽车、交通运输、原子能工业等电子电器行业。
(1)薄膜:是聚酰亚胺最早的商品之一,用于电机的槽绝缘及电缆绕包材料。主要产品有杜邦的Kapton ,日本宇部兴产的Upilex 系列和钟渊的Apical 。透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底板;
(2)涂料:作为绝缘漆用于电磁线,或作为耐高温涂料使用;
(3)先进复合材料的基体树脂:用于航天、航空飞行器结构或功能部件以及火箭、导弹等的零部件,是最耐高温的结构材料之一;
(4)纤维:聚酰亚胺纤维的弹性模量仅次于碳纤维,可以作为高温介质及放射性物质的过滤材料和防弹防火织物;
(5)泡沫塑料:可用做耐高温隔热材料;
(6)工程塑料:有热固性也有热塑性,可以模压成型也可用注射成型或传递模塑(RTM) ,主要用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。此外聚酰亚胺还可以作为高温环境中的胶粘剂、分离膜、光刻胶、介电缓冲层、液晶取向剂、电-光材料等
聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、电气/电子、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光、机车、汽车、精密机械和自动办公机械等领域。近来,各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其巨大的应用前景已经得到充分的认识,被称为是"解决问题的能手"(protion solver),并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。在众多的聚合物材料中,只有6 种在美国化学文摘(CA) 中被单独列题,聚酰亚胺即是其中之一。由此可见,聚酰亚胺在技术和商业上有着非常重要的意义。随着IT业,平板显示业,光伏业等的兴起及蓬勃发展,必然带动相关配套材料的发展及市场需求的增长。电子工程用(电子级)聚酰亚胺薄膜作为音质电路板,集成电路,平板显示器,太阳电池,电子标签等的重要材料,越来越在上述电子产品应用领域中起到十分重要的作用。
聚酰亚胺作为很有发展前途的高分子材料已经得到充分的认识,在绝缘材料中和结构材料方面的应用正不断扩大。在功能材料方面正崭露头角,其潜力仍在发掘中。但是在发展了40年之后仍未成为更大的品种,其主要原因是,与其他聚合物比较,成本还是太高。因此,今后聚酰亚胺研究的主要方向之一仍应是在单体合成及聚合方法上寻找降低成本的途径。
PI膜按照用途分为一般绝缘和耐热为目的的电工级以及附有挠性等要求的电子级两大类。电工级PI膜因要求较低国内已能大规模生产且性能与国外产品没有明显差别;电子级PI膜是随着FCCL的发展而产生的,是PI膜最大的应用领域,其除了要保持电工类PI膜优良的物理力学性能外,对薄膜的热膨胀系数,面内各向同性(厚度均匀性)提出了更严格的要求。未来仍需进口大量的电子级PI膜,其原因是国产PI膜在性能上与进口PI膜存在一定的差距,不能满足FCCL中高端产品的要求。在预测未来市场价格方面,长期以来电子级PI膜的定价权一直由杜邦公司,钟渊公司所掌控,但是随着近年来韩国SKC和KOLON两家公司的分别加入重组,以及经济危机对电子产品外销的影响,产品价格也有所降低,但是电子级PI膜仍存在着较高的利润空间。
聚酰亚胺薄膜市场概况
聚酰亚胺(Polyimides简称PI)是一大类主链上含有酞酰亚胺或丁二酰亚胺环的耐高温聚合物,通常由二酐或二胺合成。目前是已经工业化的聚合物中使用温度最高的材料之一,其分解温度达到550~600℃,长期使用温度可达到200~380℃。此外还具有优良的尺寸和氧化稳定性、耐辐照性能,绝缘性能、耐化学腐蚀、耐磨损、强度高等特点。被广泛应用于航空、航天、机械、电气、原子能、微电子、液晶显示等高技术领域。并已经成为全球火箭、宇航等尖端科技领域不可缺少的材料之一。
聚酰亚胺薄膜包括均苯型聚酰亚胺薄膜和联苯型聚酰亚胺薄膜两类.前者为美国某公司产品,由均苯四甲酸二酐与二苯醚二胺制得。后者由日本某公司生产,由联苯四甲酸二酐与二苯醚二胺(R型)或间苯二胺(S型)制得。薄膜制备方法为:聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸后,高温酰亚胺化。聚酰亚胺薄膜呈黄色透明,相对密度1.39~1.45,可在250~280℃空气中长期使用.玻璃化温度分别为280℃(Upilex R)、385℃(Kapton)和500℃以上(Upilex S)。20℃时拉伸强度为200MPa,200℃时大于100MPa。
特别适宜用作柔性印制电路板基材和各种耐高温电机电器绝缘材料。
市场容量及现状
国内目前大约有50家规模大小不等的PI薄膜制造厂商,其中约80%采用流延工艺制造,仅有少量厂商采用双轴定向工艺制造。在我国高性能聚酰亚胺薄膜流延法及浸渍法工艺均较为成熟,其中浸渍法由于产品绝缘性能较差,正逐渐被淘汰。而技术难度较高的喷涂法、挤出法以及沉积法目前主要由日本先进企业掌握。
目前我国绝大部分生产厂家均采用热亚胺化法,但发达国家几乎所有的聚酰亚胺薄膜生产商都已经完成了从热亚胺化法向化学亚胺法的技术与设备过渡。
应用于不同领域的聚酰亚胺薄膜售价及利润水平相差较大,如传统的低端电工级PI绝缘薄膜经过多年的发展,目前售价约为300-400元/kg,而电子级聚酰亚胺绝缘基膜的售价则达到1000元/kg,毛利率达到约70%。技术难度更高的轨交用薄膜售价在2000元/kg以上,微电子封装用以及航空航天用聚酰亚胺薄膜售价则高达3000元/吨以上。
目前我国的低端电工级聚酰亚胺薄膜已经基本满足国内需求,而电子级聚酰亚胺薄膜超过80%依赖进口,更高等级的PI薄膜则仍处于空白领域。2015年,我国电子级聚酰亚胺薄膜需求约为5000吨,市场容量超过50亿元,其中FCCL约消耗3000吨,轨交、航空航天和微电子封装等领域的聚酰亚胺薄膜总需求约为600-800吨,市场容量接近30亿元,整体进口替代空间超过60亿元。
聚酰亚胺薄膜的制造工艺
消泡后的聚酰胺酸溶液,由不锈钢溶液储罐经管路压入前机头上的流涎嘴储槽中。钢带以图所示方向匀速运行,将储槽中的溶液经流涎嘴前刮板带走,而形成厚度均匀的液膜,然后进入烘干道干燥。 洁净干燥的空气由鼓风机送入加热器预热到一定温度后进入上、下烘干道。热风流动方向与钢带运行方向相反,以便使液膜在干燥时温度逐渐升高,溶剂逐渐挥发,增加干燥效果。
聚酰胺酸薄膜在钢带上随其运行一周,溶剂蒸发成为固态薄膜,从钢带上剥离下的薄膜 经导向辊引向亚胺化炉。 亚胺化炉一般为多辊筒形式,与流涎机同步速度的导向辊引导聚酰胺酸薄膜进入亚胺化炉,高温亚胺化后,由收卷机收卷。
聚酰亚胺薄膜未来发展
未来高性能PI薄膜子柔性有机薄膜太阳能电池和新一代柔性LCD和OLED显示器产业以及锂电池等新型动力储电池技术产业均有广阔的发展需求,PI薄膜的研究主要向高性能化、多功能化、易成型加工和低成本等方向发展,同时在差别化和特殊应用的高性能PI薄膜。从薄膜类型来看,主要包括几个方面
超薄型(12.5µ以下);
l 低介电常数;
l 低收缩(0.05%以下);
l TPI-PI多层复合;
l 高强度和高模量;
l 导电膜;
l 无色透明;
l 低吸水率等。
总言之,中国作为全球最大的电子零组件生产基地和最大的电子消费市场,在技术和产品布局上,尽管当前国内PI薄膜制造企业与欧美和日本企业存在一定的距离,但坚信国内企业通过持续的研发投入和技术引进提升,未来一定能够参与高端薄膜应用的市场竞争中占有一席之地。
薄膜通是一个专注于薄膜上下游产业链的技术服务平台。平台以塑料薄膜成型配方工艺技术为核心,通过内置算法,向行业上下游产业链企业和用户提供专业的自动在线配方指导,成本估算,性能对比,数据查询,市场信息,人力资源,薄膜监测和品牌推广服务。
截止2017年,薄膜通数据平台统计,拥有约1万多家薄膜相关企业,3万多从业人员,30多个行业专家和顾问,通过我们不断的技术创新,产品创新,服务创新,立志驱动薄膜行业创新发展。
聚酰亚胺薄膜PI电热膜是以聚酰亚胺薄膜为外绝缘体;以金属箔﹑金属丝为内导电发热体,经高温高压热合而成。 聚酰亚胺薄膜电热膜具有优异的绝缘强度;优异的抗电强度;优异的热传导效率;优异的电阻稳定性。这使得它能够广泛地适用于加热领域并能够获得相当高的温度控制精度。
聚酰亚胺薄膜电热膜已成功地应用在风云系列人造卫星,长征系列运载火箭,东风﹑红旗等系列导弹,以及飞机,舰船,坦克,火炮的陀螺仪,加速度表,火控雷达等温控与加热系统中。