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聚酰亞胺是是一類具有適用溫度廣、耐化學(xué)腐蝕、高強(qiáng)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(yīng)用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)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(qiáng)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(dá)到400℃的高溫。玻璃化溫度分別為280℃、385℃和500℃以上。20℃時拉伸強(qiáng)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(jī)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(jī)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(jī)械性能。未增強(qiáng)的基體材料的抗張強(qiáng)度都在100MPa以上。用均酐制備的Kapton薄膜抗張強(qiáng)度為170MPa,而聯(lián)苯型聚酰亞胺(Upilex S)可達(dá)到400MPa。聚酰亞胺纖維的彈性模量可達(dá)到500MPa,僅次于碳纖維。

(3)良好的化學(xué)穩(wěn)定性及耐濕熱性。聚酰亞胺材料一般不溶于有機(jī)溶劑,耐腐蝕、耐水解。改變分子設(shè)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(lǐng)域。

適用領(lǐng)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(xué)性能以及優(yōu)良的介電性能，在眾多基礎(chǔ)工業(yè)與高技術(shù)領(lǐng)域中均得到廣泛應(yīng)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(hù)層的應(yīng)用最普遍，且市場也最大。

絕緣材料：電機(jī)電子設(shè)備絕緣、耐高溫電線電纜、電磁線、耐高溫導(dǎo)線、絕緣復(fù)合材料等。

電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域：印刷電路板的主板、手機(jī)、離手機(jī)、鋰電池等產(chǎn)品。一般來說常用是25m以下的PI膜。

半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)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(lǐng)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(yīng)用于太陽帆(光帆)。

據(jù)研究與顧問公司TrendBank報告顯示，2017年全球PI薄膜市場規(guī)模為15.2億美元，預(yù)計未來幾年復(fù)合增長率達(dá)10.1%。

2017-2022 全球聚酰亞胺膜材料市場總體需求情況分析

來源：研究與顧問公司TrendBank

隨著航空航天、汽車、電子工業(yè)發(fā)展，PI應(yīng)用將不斷擴(kuò)大。從報告數(shù)據(jù)看，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(yīng)用領(lǐng)域?？梢灶A(yù)料的是，在我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、關(guān)鍵材料國產(chǎn)化的背景下，高性能 PI 薄膜進(jìn)口替代的市場空間巨大。