複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

聚酰亞胺薄膜

鎖定
英文名(polyimide film;PI film),包括均苯型聚酰亞胺薄膜和聯苯型聚酰亞胺薄膜兩類。前者為美國杜邦公司產品,商品名Kapton,由均苯四甲酸酐二氨基二苯醚製得。後者由日本宇部興產公司生產,商品名Upilex,由聯苯四甲酸二酐與二苯醚二胺(R型)或間苯二胺(S型)製得。
中文名
聚酰亞胺薄膜
外文名
polyimide film;PI film
性    質
黃色透明
適宜用作
耐高温電機電器絕緣材料

聚酰亞胺薄膜基本介紹

薄膜製備方法為:聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸後,高温酰亞胺化。薄膜呈黃色透明,相對密度1.39~1.45,有突出的耐高温、耐輻射、耐化學腐蝕和電絕緣性能,可在250~280℃空氣中長期使用。玻璃化温度分別為280℃(Upilex R)、385℃(Kapton)和500℃以上(Upilex S)。20℃時拉伸強度為200MPa,200℃時大於100MPa。特別適宜用作柔性印製電路板基材和各種耐高温電機電器絕緣材料

聚酰亞胺薄膜物理性質

熱固性聚酰亞胺具有優異的熱穩定性、耐化學腐蝕性和機械性能,通常為橘黃色。石墨玻璃纖維增強的聚酰亞胺的抗彎強度可達到345 MPa,抗彎模量達到20GPa.熱固性聚酰亞胺蠕變很小,有較高的拉伸強度。聚酰亞胺的使用温度範圍覆蓋較廣,從零下一百餘度到兩三百度。

聚酰亞胺薄膜化學性質

聚酰亞胺化學性質穩定。聚酰亞胺不需要加入阻燃劑就可以阻止燃燒。一般的聚酰亞胺都抗化學溶劑如烴類、酯類、醚類、醇類和氟氯烷。它們也抗弱酸但不推薦在較強的鹼和無機酸環境中使用。某些聚酰亞胺如CP1和CORIN XLS是可溶於溶劑,這一性質有助於發展他們在噴塗和低温交聯上的應用。

聚酰亞胺薄膜應用

聚酰亞胺薄膜薄膜

聚酰亞胺薄膜是聚酰亞胺最早的商品之一,用於電機的槽絕緣及電纜繞包材料。主要產品有杜邦Kapton,宇部興產的Upilex系列和鍾淵Apical。透明的聚酰亞胺薄膜可作為柔軟的太陽能電池底板。IKAROS的帆就是使用聚酰亞胺的薄膜和纖維製作的,聚酰亞胺纖維可以用於熱氣體的過濾,聚酰亞胺的紗可以從廢氣中分離出塵埃和特殊的化學物質
  • 塗料:作為絕緣漆用於電磁線,或作為耐高温塗料使用。
  • 先進複合材料:用於航天、航空器及火箭部件。是最耐高温的結構材料之一。例如美國的超音速客機計劃所設計的速度為2.4M,飛行時表面温度為177℃,要求使用壽命為60000h,據報道已確定50%的結構材料為以熱塑型聚酰亞胺為基體樹脂的碳纖維增強複合材料,每架飛機的用量約為30t。
  • 纖維:彈性模量僅次於碳纖維,作為高温介質及放射性物質的過濾材料和防彈、防火織物。中國長春有生產各種聚酰亞胺產品。
  • 泡沫塑料:用作耐高温隔熱材料。
  • 工程塑料:有熱固性也有熱塑型,熱塑型可以模壓成型也可以用注射成型或傳遞模塑。主要用於自潤滑、密封、絕緣及結構材料。廣成聚酰亞胺材料已開始應用在壓縮機旋片、活塞環及特種泵密封等機械部件上。
  • 分離膜:用於各種氣體對,如氫/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分離,從空氣烴類原料氣及醇類中脱除水分。也可作為滲透蒸發膜及超濾膜。由於聚酰亞胺耐熱和耐有機溶劑性能,在對有機氣體和液體的分離上具有特別重要的意義。

聚酰亞胺薄膜元件和半導體

  • 光刻膠:某些聚酰亞胺還可以用作光刻膠。有負性膠和正性膠,分辨率可達亞微米級。與顏料或染料配合可用於彩色濾光膜,可大大簡化加工工序。
  • 在微電子器件中的應用:用作介電層進行層間絕緣,作為緩衝層可以減少應力、提高成品率。作為保護層可以減少環境對器件的影響,還可以對a-粒子起屏蔽作用,減少或消除器件的軟誤差(soft error)。半導體工業使用聚酰亞胺作高温黏合劑,在生產數字化半導體材料和MEMS系統的芯片時,由於聚酰亞胺層具有良好的機械延展性和拉伸強度,有助於提高聚酰亞胺層以及聚酰亞胺層與上面沉積的金屬層之間的粘合。 聚酰亞胺的高温和化學穩定性則起到了將金屬層和各種外界環境隔離的作用。
  • 液晶顯示用的取向排列劑:聚酰亞胺在TN-LCD、SHN-LCD、TFT-CD及未來的鐵電液晶顯示器的取向劑材料方面都佔有十分重要的地位。
  • 電-光材料:用作無源或有源波導材料光學開關材料等,含氟的聚酰亞胺在通訊波長範圍內為透明,以聚酰亞胺作為髮色團的基體可提高材料的穩定性。
  • 濕敏材料:利用其吸濕線性膨脹的原理可以用來製作濕度傳感器。