聚酰亚胺简介
聚酰亚胺是一类分子链中含有环状酰亚胺基团的高分子聚物,(Polyimide,简称PI)。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。
聚酰亚胺材料具有优异的耐高温、耐低温、高强高模、高抗蠕变、高尺寸稳定、低热膨胀系数、高电绝缘、低介电常数与损耗、耐辐射、耐腐蚀等优点,同时具有真空挥发分低、挥发可凝物少等空间材料的特点,可加工成聚酰亚胺薄膜、耐高温工程塑料、复合材料用基体树脂、耐高温粘结剂、纤维和泡沫等多种材料形式,因此在航空航天、空间、微电子、精密机械、医疗器械等许多高新技术领域具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。
聚酰亚胺发展历程
聚酰亚胺最早于1908年开始有报道,但是限于当时的知识水平并没有得到足够的重视。直到20世纪20年代聚合物开始被世人所认识后,40年代的一些专利中才开始提及聚酰亚胺。到50年代聚酰亚胺作为一种高分子材料开始发展起来,并随着时代的发展和人们对高性能材料需求的增加,聚酰亚胺因其优异的综合性能成为近年来研究的热点。其主要发展历程如下:
国外PI薄膜主要生产厂家
美国杜邦(Dupont):从1950年起美国杜邦公司开始了耐高温聚合物的研究,1962年芳香族聚酰亚胺开始在布法罗试生产,取名为“H”型薄膜。1965年在俄亥俄州的塞克尔维尼建厂开始大规模生产,并登记商品名为Kapton”,“Kapton”薄膜有3种类型:H型、F型、V型,到1980年,生产有3种型号20多种规格(7.5~125μm),幅宽1500mm。通过技术改进,杜邦公司又于1984年推出3种改良型Kapton薄膜,分别为HN型、FN型、VN型,改良型聚酰亚胺薄膜在目前的生产中已占整个亚胺薄膜产量的85%。
杜邦聚酰亚胺标准产品介绍:
来源:Dupont官网
东丽-杜邦(Dupont-Toray): 1983年杜邦与日本东丽对半合资建立东洋产品公司,由杜邦提供技术和原料,专门生产Kapton”PI薄膜,1985年9月投产,薄膜宽度为1500mm。杜邦公司在1999年4月宣布投资中国台湾,1996年建成第一座聚酰亚胺(PI)厂太巨公司,并成为该公司的主要股东,使太巨成为杜邦公司在台生产PI膜和柔性复合材料为主的公司。
日本宇部兴产(ube):日本宇部兴产工业公司在上世纪80年代初研制成功一种新型线性聚酰亚胺,包括UpilexR、UpilexS和UpilexC型系列薄膜。宇部兴产独立开发型号为UpilexR、产能100万平方米/年(合80吨/年)的PI薄膜于1983年投产,1985年增加了一个型号UpilexS。Upilex最大宽度1016mm,共有三个型号:R型、S型、C型,厚度规格25~125μm(其中R型和C型各有7种规格)。与Kapton相比,UpilexS具有高耐热性、较好的尺寸稳定性和低吸湿性。
日本宇部兴产PI产品介绍:
来源:日本宇部兴产官网
日本钟渊化工(Kaneka):最早于1980年开始实验室内研究聚酰亚胺薄膜,并成功开发出一种新型“均苯”型PI薄膜,商品名为“Apical”,1984年在日本志贺建立第一条APICAL聚酰亚胺薄膜生产线,并于1985年开始量产,产品主要应用于FPCS。
1986年建立美国Allied-Signal销售公司;1988年开发出具有优越尺寸稳定性的APICALNPI型号;1989年Kaneka/AlliedJV公司在美国建立(主要用于制造、销售);1990年在美国成立Allied-APICAL公司并开始在美国德克萨斯州开始生产聚酰亚胺薄膜;
1993年APICAL聚酰亚胺薄膜获得ISO9002证书,APICALNPI型号获得近畿化学协会奖;1995年APICALAH型号生产厚度规格有175μm、200μm、225μm;1997年KanekaHigh-TechMaterials(KHM)建立;2006年7月KHM成为钟渊美国德克萨斯州公司分部。“Apical”系列PI产品主要应用于FPCS(柔性印刷电路板),电子材料,卫星,超导设施,绝缘涂层材料等方面。
日本三井化学(Mitsui Chemicals):根据自身特有的高分子设计技术、反应技术开发出高耐热和高透明的PI薄膜,其玻璃化转变温度高达260 ℃以上,光线透过率大于88.0%。产品AURUM™(热可塑性聚酰亚胺),可应用于精密机械・产业机械部品,电气,电子部品,汽车・运输机器部品,特殊电线护套,薄膜・纤维,复合材料基材方面。
日本三菱瓦斯MGC:目前全球唯一有能力真正工业化生产透明PI薄膜的厂商,满足高耐热、高透明所需电子产品的需求,产品主要应用于软性显示器相关产品及光学原件。
韩国SKCKOLONPI:由SKC与KOLON整合聚酰亚胺胶片事业,于2008年6月合资兴建的公司。韩国SKC于2001年启动聚酰亚胺薄膜的研发,2002年与KRICT(韩国研究化学技术研究所)参与政府的聚酰亚胺研发项目;2003年建立第一条PI生产线(0#试验线);2004年PI薄膜0#产线安装调试并成功量产,成为韩国史上第一个制造亚胺薄膜的企业;2005年完成IN,IF型号开发(12.5~25.0μm)建立1#批量生产线并成功销售SKC亚胺薄膜;2006年完成IS型号开发。
台湾地区PI生产厂家
台湾地区达迈科技(台湾 Taimide)
聚酰亚胺薄膜产品有:(来源Taimide官网)
1. Taimide®TH,薄膜厚度在12.5μm-125μm之间;2. Taimide®TL,薄膜厚度在12.5μm-50μm之间,可应用于软性印刷电路板,保护胶片,增强版,复合板,软性铜箔基板等。
3. Taimide®TX,厚度7.5μm,可应用于薄型高温绝缘胶带,薄型感压胶带,软硬结合板。
4. Taimide®BK,黑色聚酰亚胺薄膜,厚度在10μm-75μm,可应用于不透光高温绝缘胶带,不透光增强版,复合板等。
5. Taimide®OT,无色聚酰亚胺薄膜,厚度在12.5μm-50μm,可应用于耐高温无色保护胶片,软性显示器,软性电子等。
6. Taimide®WB,白色聚酰亚胺膜,厚度在12.5μm-25μm,可应用于软性印刷电路板,耐高温白色保护胶片,补强片,LED灯条,条码印刷等。
台湾达胜科技:主要生产高功能性、全尺寸PI薄膜,达胜科技是中国台湾地区可生产12.5~225μm全尺寸高性能PI薄膜的唯一厂家,主要应用于在半导体领域及LED等光电产业比如LED封装、LED软性灯条方面。也是为数不多的黑色PI薄膜生产厂家之一。
国内PI生产厂家
国内大约50家规模大小不等的PI薄膜制造厂商,根据在不同终端电子产品的应用,PI薄膜厚度规格可分为7.5μm,12.5μm、24.0μm及厚膜,其中手机、相机等手持式电子产品使用12.5μm或更薄的PI薄膜,一般电子产品、汽车、笔记本电脑和覆盖膜使用25.0μm厚度的PI薄膜,补强板则使用较厚的PI薄膜。
国内几家典型PI薄膜制造厂商的产业概况如下:
桂林电气科学研究院有限公司:产品有双向拉伸聚酰亚胺薄膜,黑色PI薄膜,耐电晕PI薄膜等。
溧阳华晶电子材料有限公司:双向拉伸聚酰亚胺薄膜的专业制造商,PI基膜涵盖了13μm、25μm、50μm、75μm、100μm、125μm六种厚度规格。
江阴天华科技有限公司: 采用国内最先进的流涎双轴拉伸工艺生产聚酰亚胺薄膜(BOPI)的专业工厂,主要生产用于柔性印刷线路板的覆盖膜FP系列;覆铜膜FC系列及部分特殊胶带膜T系列和电工膜H系列。目前以标称厚度13μm和25μm为主,月生产量在15万平方米左右。
万达集团微电子材料有限公司:专业生产双向拉伸聚酰亚胺膜(PI膜),拥有世界先进的生产设备,年生产能力200吨。主要生产的规格有:0.0125mm,0.025mm,0.05mm,0.075mm,0.08mm等几种规格的品种。
深圳瑞华泰薄膜科技有限公司:与中科院化学所合作开展以PI薄膜双向拉伸、无色透明和微孔膜产业化开发为基础的高性能PI薄膜材料,用于柔性平板显示器,汽车大功率燃料电池以及有机薄膜太阳能电池等高技术产业。黑色PI薄膜生产厂家。
宁波今山电子材料:聚酰亚胺产品涵盖范围较广,包括1.普通聚酰亚胺薄膜 2.黑色聚酰亚胺薄膜 3,防静电黑色聚酰亚胺薄膜 4,耐电晕聚酰亚胺薄膜 5.可成型聚酰亚胺薄膜 6,导热聚酰亚胺薄膜 7,白色聚酰亚胺薄膜 8,高强高膜PI树脂, 9,镀铝PI薄膜
长春高崎: 2012年建成年产分别为5000,2000高性能薄膜和导电薄膜生产线,用于OLED白光照明,薄膜太阳能电池、防电磁辐射透明薄膜、射频电路板、触屏等领域。
天津嘉亿:主要产品有功能性耐电晕PI薄膜。
江苏亚宝绝缘材料股份有限公司:目前主要产品有各种规格的聚酰亚胺薄膜和F46聚酰亚胺复合薄膜,其中0.025-0.225mm厚度的聚酰亚胺系列薄膜通过美国UL安全认证和欧盟SGS报告。
常熟中讯航天绝缘村料有限公司:主要产品有PI薄膜(聚酰亚胺流涎薄膜)、FEP薄膜(FH、FHF聚酰亚胺-氟-46复合薄膜)以及各种规格的硅胶带等。年生产PI薄膜160吨,FEP薄膜100多吨。
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聚酰亚胺(Polyimide, PI)是指主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)的一类聚合物,其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要,是综合性能最佳的有机高分子材料之一。PI 耐高温达 400℃以上,长期使用温度范围为-269~ 260℃,部分无明显熔点,且具有高绝缘性能。
2022-02-15 本网编辑
近日,巴斯夫、陶氏、杜邦、汉高、阿科玛、LG化学等全球化工巨头接连公布2021年全年财务报告,多家企业均实现业绩新高,新能源、新材料可持续经济仍是重中之重。
2022-03-06 本网编辑
2024-10-24
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2024-10-23
2024-11-05
工业是节能降碳的重点领域,也是实现“3060”碳达峰碳中和目标的关键。党的二十大报告明确提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,推进降碳、减污、扩绿、增长,完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。为了回顾 2023 年工业企业在节能降碳、绿色可持续发展方面的成就,了解当下的创新技术和应用,《流程工业》编辑部在 2024 年第一期特别策划了“工业碳中和”专题,邀请了一批国内外优秀的工业企业分享观点和产业实践,为广大的流程工业企业提供绿色可持续发展的启迪和借鉴。
作者:本刊编辑部
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