PI(聚酰亚胺)薄膜是世界上综合性能最佳的绝缘薄膜材料,被称为“黄金薄膜”,在挠性印制电路(FPC)、电子通讯、光电显示以及 LED 领域的应用非常广泛。
据指纹识别软板数据显示,2017年全球PI薄膜的市场规模为15.2亿美元,预计2022年将达到24.5亿美元,2017 年~2022 年的复合年均增长率(CAGR)达到10%。
在全球新兴产业的带动下,高性能PI薄膜已经成为高精尖系统中不可缺少的关键材料,在未来有着广阔的市场需求和发展前景。
迄今为止,PI薄膜仍属于高技术壁垒行业。全球PI薄膜的产能仍然主要由国外少数企业所垄断,分别是美国杜邦(DuPont)、日本钟化(KANEKA)、韩国 SKCKOLONPI 以及日本宇部兴产株式会社(Ube)等。
目前国内已有部分PI薄膜生产厂商,且具有了一定实力。但是国内企业的产品大多应用于低端市场,高端PI薄膜市场仍然处于国外企业垄断阶段。随着我国电子信息产业的升级换代,国内柔性线路板市场对PI薄膜的需求量也将会大幅增加。
PI薄膜的性能
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优异的耐热性
聚酰亚胺的分解温度一般在500℃以上,有时甚至更高。这是有机聚合物中热稳定性最好的品种之一,这主要是因为分子链中含有大量的芳香环。
优异的力学性能
增强基体材料的拉伸强度在100 MPa以上,马来酸酐制备的上尉薄膜的拉伸强度为170 MPa,联苯聚酰亚胺(Upilexs)为400 mpa,聚酰亚胺纤维的弹性模量可达500 MPa,仅次于碳纤维。
具有良好的化学稳定性、耐湿性和耐热性
聚酰亚胺一般不溶于有机溶剂,耐腐蚀和水解。通过改变分子设计,可获得不同的结构类型。有些品种能承受2大气压,120℃水经过500小时的煮沸。
良好的抗辐射能力
经5×109 rad辐射后,聚酰亚胺薄膜的强度保持在86%,部分聚酰亚胺纤维在1×1010rad快电子辐照下的强度保持率为90%。
良好的介电性能
介电常数小于3.5。当氟原子引入分子链时,介电常数可降至2.5左右,介电损耗为10,介电强度为100~300 kV/mm,体积电阻为1015-17Ωcm。因此,含氟聚酰亚胺的合成是一个研究热点。
PI膜的应用