了解聚酰胺薄膜?
来源: | 作者:网上摘录 | 发布时间: 2021-06-24 | 142 次浏览 | 分享到:

聚酰亚胺是是一类具有适用温度广、耐化学腐蚀、高强度等优点的高聚物。1961年杜邦公司首次推出聚酰亚胺的商品。聚酰亚胺作为一种特种工程材料,今日已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。

 

聚酰亚胺薄膜(PI薄膜)又被称为“黄金薄膜”,是世界上性能最好的薄膜类绝缘材料,由均苯四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(DDE)在强极性溶剂中经缩聚并流延成膜再经亚胺化而成呈黄色透明,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℃、385℃和500℃以上。20℃时拉伸强度为200MPa200℃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。

 

性能特点

 

(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100300kV/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。

 

 

嫦娥四号器用聚酰亚胺国旗材料   来源:兰州晚报

 

适用领域

 

由于PI薄膜具有良好的耐高低温性能、环境稳定性、力学性能以及优良的介电性能,在众多基础工业与高技术领域中均得到广泛应用。

 

软性电路板:软性电路板的铜箔基板(FCCL)以及软性电路板(FPCB)的保护层的应用最普遍,且市场也最大。

 

绝缘材料:电机电子设备绝缘、耐高温电线电缆、电磁线、耐高温导线、绝缘复合材料等。

 

电子产业领域:印刷电路板的主板、手机、离手机、锂电池等产品。一般来说常用是25m以下的PI膜。

 

半导体领域应用:微电子的钝化层和缓冲内涂层、多层金属层间介电材料、光电印刷电路板的重要基材。

 

非晶硅太阳能电池领域:透明的PI膜可作为软性的太阳能电池底板。超薄的PI膜可应用于太阳帆(光帆)

 

随着航空航天、汽车、电子工业发展,PI应用将不断扩大。目前柔性电路板是全球聚酰亚胺薄膜市场规模最大的应用领域。可以预料的是,在我国产业结构升级、关键材料国产化的背景下,高性能 PI 薄膜进口替代的市场空间巨大。



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