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kapton聚酰亚胺性能特点及应用
来源: | 作者:pmo62295c | 发布时间: 1485天前 | 2033 次浏览 | 分享到:
聚酰亚胺(PI)作为一种特种工程材料,广泛应用于航空、航天、电气电子、半导体工程、微电子及集成电路、纳米材料、液晶显示器、LED 封装、分离膜、激光、机车、汽车、精密机械和自动办公机械等领域。

聚酰亚胺(PI)含有酰亚胺基链节构建的芳杂环高分子化合物具备高强度高韧性、耐磨耗、耐高温、防腐蚀等特殊性能,是一种耐热性工程塑料。由于其性能与合成综合特点,作为结构材料或是功能材料均具有巨大前景,被称为是"解决问题的能手"(protion solver),并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。




聚酰亚胺(PI)作为一种特种工程材料,广泛应用于航空、航天、电气电子、半导体工程、微电子及集成电路、纳米材料、液晶显示器、LED 封装、分离膜、激光、机车、汽车、精密机械和自动办公机械等领域。

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聚酰亚胺性能特点

作为优秀的特种工程材料,聚酰亚胺的性能可以通吃所有材料品质中的高端性能。

1、适用温度范围广:高温部分:全芳香聚酰亚胺,分解温度500℃左右。长期使用温度-200300 ℃,无明显熔点。低温部分:-269℃的液态氦中不会脆裂。

2、机械性能强未填充的塑料的抗张强度都在100Mpa以上;均苯型聚酰亚胺的薄膜(Kapton)为170Mpa以上,而联苯型聚酰亚胺(UpilexS)达到400Mpa。

3、绝缘性能好良好的介电性能,介电常数为3.4左右,引入氟,或将空气纳米尺寸分散在聚酰亚胺中,介电常数可以降到2.5左右。

4、耐辐射:聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能,其薄膜在5×109rad快电子辐照后强度保持率为90%。

5、自熄性:聚酰亚胺是自熄性聚合物,发烟率低。聚酰亚胺在极高的真空下放气量很少。

6、稳定性:一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂,对稀酸稳定,一般的品种不大耐水解。

7、无毒:聚酰亚胺无毒,并经得起数千次消毒。可用来制造餐具和医用器具,有一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性,例如,在血液相容性实验为非溶血性,体外细胞毒性实验为无毒。

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聚酰亚胺的合成

聚酰亚胺是分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物,可分为均苯型PI可溶性PI聚酰胺-酰亚胺(PAI)聚醚亚胺(PEI)四类。合成方式可分为缩聚型加聚型

缩聚型聚酰亚胺:DMF、DMAC、NMP等强极性溶剂,经低温缩聚,形成聚酰胺酸,再经成膜或者纺丝后,高温脱水,形成聚酰亚胺;或以乙酐或叔胺类催化剂,化学脱水,形成聚酰亚胺溶液和粉末。




芳香二酸和二酐,高沸点溶剂下脱水,加热缩聚,形成聚酰亚胺。影响聚酰亚胺合成主要关键点:单体纯度,纯度越高,聚合反应发生越容易。

加聚型聚酰亚胺主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚胺。其中,现行工业研究推广较为广发的方法:缩聚成聚酰胺酸后,再进一步亚胺化,形成目标聚酰亚胺。

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聚酰亚胺材料的瓶颈


1、单体合成:芳香胺合成工艺比较成熟。芳香酸酐,合成工艺较为复杂,纯度不够,且产量有限,从而导致成本居高不下,限制聚酰亚胺发展。




2、聚合工艺中使用的溶剂价格较高,且在体系中残留,难以除去。所需要的高温处理对于能耗以及设备要求较高,限制其发展。




3、酰亚胺生产规模太小,难以形成产业, 聚酰亚胺副反应多而且复杂,并且对外信息沟通不畅。


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聚酰亚胺材料的应用领域

1、薄膜:此类是聚酰亚胺最早实现商业化的产品形式。现在高端的使用领域为:太阳能基板。




2、涂料:主要依托性能是其介电常数小,类似绝缘,主要应用对象是电器绝缘漆,包裹在电线表层。




3、耐高温复合材料,主要应用与航空航天领域。





4、液晶显示取向排列剂:聚酰亚胺在TN-LCD、SHN-LCD、TFT-CD及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方面都占有十分重要的地位。