聚酰亞胺薄膜(PI 薄膜)是一種高性能的有機高分子材料,在眾多高新技術(shù)領(lǐng)域都發(fā)揮著關(guān)鍵作用:
1.成分與制備工藝
成分構(gòu)成:通常由芳香族二酐和芳香族二胺經(jīng)縮聚反應(yīng)獲得聚酰胺酸,再通過熱亞胺化或化學(xué)亞胺化的方式使其分子內(nèi)環(huán)化,形成含有酰亞胺環(huán)的聚合物,進而制成薄膜。常見的原料搭配,比如均苯四甲酸二酐(PMDA)與二氨基二苯醚(ODA )。
制備方法:溶液流延法較為常用,先把聚酰胺酸溶解在強極性溶劑中,制成均勻的溶液,之后在潔凈的鋼帶或玻璃基板上流延成膜,再歷經(jīng)加熱、干燥、亞胺化等一系列工序,讓薄膜逐步成型固化,收卷得到聚酰亞胺薄膜成品。
2.性能特點
耐高溫:熱穩(wěn)定性超群,長期使用溫度能達到 260℃左右,短時間內(nèi)可耐受超 400℃的高溫,這使得它能在高溫工作環(huán)境下長時間維持性能穩(wěn)定,不會輕易軟化、變形。
機械性能好:拉伸強度高,韌性較好,抗拉伸與耐彎折能力出眾,即便經(jīng)歷反復(fù)彎折、拉扯,薄膜也不容易出現(xiàn)裂縫、破損,耐用性比較好。
電氣絕緣性良好:擁有比較高的絕緣電阻,能夠在高電壓、高頻率的電氣環(huán)境中有效阻隔電流,防止漏電、短路等電氣事故,是極為理想的電氣絕緣材料。
耐化學(xué)腐蝕性強:對常見的有機溶劑、酸、堿都具備良好的耐受性,無論是浸泡在酸性溶液,還是接觸各類有機溶劑,它的化學(xué)結(jié)構(gòu)與性能都很難受到破壞。
低介電常數(shù):介電常數(shù)和介電損耗都處于較低水平,這一特性讓它在電子信號傳輸應(yīng)用場景里,能減少信號衰減與干擾,有利于高速的信號傳輸。
3.應(yīng)用領(lǐng)域
電子電器:是撓性印刷電路板(FPC)的關(guān)鍵基材,讓電路板擁有可彎折的特性,促使電子產(chǎn)品更輕薄便攜,像手機、平板電腦、智能穿戴設(shè)備等內(nèi)部的 FPC 都離不開它;還用于電機、變壓器的絕緣包扎,保障電氣設(shè)備運行安全。
航空航天:飛行器內(nèi)部線路系統(tǒng)的絕緣防護、發(fā)動機周邊的高溫隔熱、航空航天設(shè)備的結(jié)構(gòu)部件,都借助聚酰亞胺薄膜的耐高溫、輕量化與高強度特性來達成。
新能源汽車:在新能源汽車的驅(qū)動電機、電池管理系統(tǒng)中,用于電線絕緣、電子元件封裝,應(yīng)對汽車復(fù)雜工況下的高溫、振動等情況。
軌道交通:擔(dān)當(dāng)高鐵、地鐵等軌道交通車輛電氣系統(tǒng)絕緣材料,抵御運行時的振動、摩擦與溫度變化,保障行車安全。