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(chǎn)品是目前世界上性能(néng)較好的絕緣薄膜材料之一,同時也是製(zhì)約我國發展高新技術產業的三大瓶頸(jǐng)關(guān)鍵(jiàn)性材料之一,具有(yǒu)巨大的商業價值,深遠的社會意義及重要的戰略意義。隨著(zhe)科技的日新月異與工業的蓬勃發展,PI薄膜除具(jù)有符(fú)合各類產品的物性要求外,更具有高強度(dù)、高韌性、耐磨損、耐(nài)高溫、耐腐蝕等特殊性能,可符合輕、薄、短、小、高可靠性(xìng)的設(shè)計要求。近年來高性能PI薄膜在(zài)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(rì)益增多,同時下遊(yóu)產業的應用對其產品性能也(yě)提出了更高的要求。
PI薄膜現有製造技術是以芳(fāng)香族(zú)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(pào)、高壓輸送至平(píng)模(mó)頭擠出(chū)流涎,成型的PAA液膜經(jīng)高溫固(gù)化處理得到(dào)PAA凝膠薄膜,後經縱橫向逐步或同步拉伸、化(huà)學(xué)或熱亞胺化處理後(hòu)冷卻定型、收卷,再經熱處理、分切後製得所需產品。
早期(qī)生產技術製造的PI薄膜產品性能和外觀質量較差,特別是厚度均勻性、色(sè)差、熱收縮率、熱膨脹係數、拉伸強度、模量及吸水(shuǐ)率等指標。PI薄膜(mó)製造過程(chéng)中,PAA溶液固化時由(yóu)於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(chéng)PI薄膜外觀質量較差。為提高PI薄膜厚度均勻性,同時解決(jué)由厚度均勻性引起的色差等外觀質量問題,現有方法(fǎ)之一是采用(yòng)計量(liàng)泵調節成型模具的溶液流量,通過調節轉速(sù)控製流量的恒定使得薄膜厚(hòu)度均勻,但僅可改善縱向厚度的均(jun1)勻性,無法解決橫(héng)向(xiàng)厚(hòu)度的均勻性問題。
另一種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)是厚度在線檢測反饋(kuì)成型模具自動調節,測厚儀與液膜成型(xíng)模具(jù)互相協調控製唇口開度以改進(jìn)PAA樹脂液膜縱橫向厚度均勻性,但係統結構複雜,調節繁(fán)瑣,維護(hù)難度大,投入成本較高(gāo),同時(shí)上(shàng)述兩種方法(fǎ)均無法(fǎ)解決PAA樹脂固(gù)化過程中溶劑揮發不均(jun1)勻的本質問題。
為提(tí)高聚(jù)酰亞胺(àn)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(èr)胺單體或二酐單體引入PAA主鏈結構中,獲得更佳的性能(néng),但單體存在(zài)成本高、易氧化等問題,同時合成條件(jiàn)苛刻。另一種方法是通過改變PAA樹(shù)脂(zhī)的聚(jù)合方法,即將無規式聚合(hé)改為嵌段式聚合,所得PAA樹脂可製得更高性能的產品,但工藝操作(zuò)難度較大,黏度調節繁瑣,合成裝置大(dà)量增(zēng)加,投入成本(běn)成倍提高。為了使PI薄膜滿(mǎn)足新應用領域的性能要求,近年也出現了相(xiàng)關的專(zhuān)利申請,分別公開了在持續真空低(dī)壓和低溫作用下環化形成PI薄(báo)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(yǐ)上表明本行業研發人(rén)員在提高PI薄膜產品性能上進行了(le)大量的研究,但由於(yú)國內在(zài)PI薄(báo)膜的研發方麵投(tóu)人較少,技術水平整體較低,產品性能遠低於國外水平,故而PI薄膜的產品性能有待進一步提高。