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      聚酰亞胺薄膜生產工藝及改善

      作者: 東莞市美鑫絕緣材料有限公司 日期: 2021-07-15 人氣: - 評論: 0

          聚酰亞胺(PI)是以酰亞胺環為結構特征的雜環高分子材料,其薄膜產品是目前世界上性能較好的絕緣薄膜材料之一,同時也是制約我國發展高新技術產業的三大瓶頸關鍵性材料之一,具有巨大的商業價值,深遠的社會意義及重要的戰略意義。隨著科技的日新月異與工業的蓬勃發展,PI薄膜除具有符合各類產品的物性要求外,更具有高強度、高韌性、耐磨損、耐高溫、耐腐蝕等特殊性能,可符合輕、薄、短、小、高可靠性的設計要求。近年來高性能PI薄膜在航空航天、電子通訊、光電顯示及汽車等產業的新應用使得新型PI薄膜需求日益增多,同時下游產業的應用對其產品性能也提出了更高的要求。

          PI薄膜現有制造技術是以芳香族二胺和芳香族二酐在非質子極性溶劑中縮聚合成的聚酰胺酸(PAA) 樹脂為原料,經真空消泡、高壓輸送至平模頭擠出流涎,成型的PAA液膜經高溫固化處理得到PAA凝膠薄膜,后經縱橫向逐步或同步拉伸、化學或熱亞胺化處理后冷卻定型、收卷,再經熱處理、分切后制得所需產品。

          早期生產技術制造的PI薄膜產品性能和外觀質量較差,特別是厚度均勻性、色差、熱收縮率、熱膨脹系數、拉伸強度、模量及吸水率等指標。PI薄膜制造過程中,PAA溶液固化時由于液膜在流涎烘箱內承受的熱量和風量分布不均勻,導致所得自支撐PAA薄膜厚度均勻性較差,進而造成PI薄膜外觀質量較差。為提高PI薄膜厚度均勻性,同時解決由厚度均勻性引起的色差等外觀質量問題,現有方法之一是采用計量泵調節成型模具的溶液流量,通過調節轉速控制流量的恒定使得薄膜厚度均勻,但僅可改善縱向厚度的均勻性,無法解決橫向厚度的均勻性問題。

      聚酰亞胺膜

          另一種方法是厚度在線檢測反饋成型模具自動調節,測厚儀與液膜成型模具互相協調控制唇口開度以改進PAA樹脂液膜縱橫向厚度均勻性,但系統結構復雜,調節繁瑣,維護難度大,投入成本較高,同時上述兩種方法均無法解決PAA樹脂固化過程中溶劑揮發不均勻的本質問題。

          為提高聚酰亞胺薄膜的性能,現有方法之一是改變常規PAA樹脂配方,選擇結構剛硬的二胺單體或二酐單體引入PAA主鏈結構中,獲得更佳的性能,但單體存在成本高、易氧化等問題,同時合成條件苛刻。另一種方法是通過改變PAA樹脂的聚合方法,即將無規式聚合改為嵌段式聚合,所得PAA樹脂可制得更高性能的產品,但工藝操作難度較大,黏度調節繁瑣,合成裝置大量增加,投入成本成倍提高。為了使PI薄膜滿足新應用領域的性能要求,近年也出現了相關的專利申請,分別公開了在持續真空低壓和低溫作用下環化形成PI薄膜、采用低溫或冷凍實現PI薄膜固化或穩定PAA溶液等新技術。

          以上表明本行業研發人員在提高PI薄膜產品性能上進行了大量的研究,但由于國內在PI薄膜的研發方面投人較少,技術水平整體較低,產品性能遠低于國外水平,故而PI薄膜的產品性能有待進一步提高。


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