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聚酰亚胺薄膜是目前世界上性能最好的薄膜类绝缘材料

在聚酰亚胺所有的应用中,聚酰亚胺膜(PI膜)是最早进入商业流通领域且用量最大的一种。


聚酰亚胺薄膜是目前世界上性能最好的薄膜类绝缘材料,广泛应用与航空航天、微电子、原子能、电气绝缘、液晶显示、膜分离技术等各个领域。


聚酰亚胺薄膜与碳纤维、芳纶纤维一起,被认为是制约我国发展高技术产业的三大瓶颈性关键高分子材料。



◤ 聚酰亚胺薄膜的制备流程及工艺



高性能聚酰亚胺薄膜呈黄色透明状,外观表面平整光洁,没有褶皱、撕裂、颗粒、气泡、针孔和外来杂质等缺陷,边缘整齐无破损。



合成工艺对于聚酰亚胺薄膜的性能,厚度,使用领域等影响较大,优异的聚酰亚胺薄膜产品技术壁垒极高,能够满足微电子,航空航天等领域的使用,价格也相应高于普通聚酰亚胺薄膜。



聚酰亚胺的合成方法主要有一步法、二步法、三步法和气相沉积聚合法。



●  一步法指将二酐和二胺在高温熔融状态下直接聚合,经反应直接生成高分子量聚酰亚胺。



●  二步法是目前合成聚酰亚胺最普遍采用的方法,包括由二酐和二胺在非质子极性溶剂中低温缩聚得到前体聚酰胺酸及脱水环化得到聚酰亚胺两步。



●  三步法是指在脱水剂的作用下将聚酰胺酸脱水环化成聚异酰亚胺,产生的聚异酰亚胺经酸或碱的催化作用发生异构反应,生成聚酰亚胺。气相沉积聚合将合成聚合物的单体在高温下汽化,在基片上充分接触反应,形成聚合物。



其中,二步法又包括合成聚酰胺酸和成膜亚胺化两步,在合成了所需的聚酰胺酸后,具有一定黏性的聚酰胺酸通过特定的成型方法成为均匀、特定厚度的薄膜,随后通过亚胺化将聚酰胺酸反应为聚酰胺酸并得到固态的聚酰亚胺薄膜。



以流延拉伸法为例,流延、拉伸步骤属于成型工艺,采用脱水剂和催化剂的化学亚胺法则属于亚胺化方法。



聚酰亚胺薄膜在亚胺化之前需要制膜成型,成型方法主要有流延法、流延拉伸法、浸渍法、喷涂法、挤出法和沉积法等。



成型工艺对于薄膜的性能和生产方式影响极大,目前较为常用的方法为流延法和流延拉伸法,相比于流延法,流延拉伸法常用于制备高性能的聚酰亚胺薄膜。




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