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聚酰亚胺(PI)薄膜性能优越,未来市场需求空间广阔

发布时间:2019-06-03  来源:立鼎产业研究网  点击量: 2885 

PI 膜的基本性能和重要性。聚酰亚胺(Polyimide)是指由二胺和二酐经一系列反应制得的主链上含有酰亚胺环(CONHCO)的一类高分子聚合物,主要包括脂肪族聚酰亚胺和芳香族聚酰亚胺,现在应用比较广泛的是芳香族聚酰亚胺。聚酰亚胺薄膜(Polyimidefilm)在聚酰亚胺的各种应用形式中,最先被商业化。聚酰亚胺薄膜具有最高的UL-94 阻燃等级,良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、抗辐射性能、低介电损耗,且这些性能在很宽的温度范围(269400)内都不会有显著变化,其按用途可分为绝缘和耐热为目的的电工级应用、附有挠性等要求的电子级应用、国防军工及航空航天应用、柔性显示光电应用、环保消防应用等。由于其价格高昂,技术壁垒高,性能优异,聚酰亚胺薄膜又被称为“黄金薄膜”。聚酰亚胺薄膜与碳纤维、芳纶纤维一起,被认为是制约我国发展高技术产业的三大瓶颈性关键高分子材料。

聚酰亚胺薄膜的基本性能


资料来源:公开资料,立鼎产业研究中心

聚酰亚胺薄膜的重点应用领域


资料来源:公开资料,立鼎产业研究中心

PI 薄膜的应用市场和种类。PI薄膜主要应用于电工、电子、轨交、航空航天等领域,从技术的角度看,PI 薄膜的种类较多,常见的有四种:黑色PI 膜、棕黄色PI 膜、透明PI 膜和耐电晕PI 膜,其中后三种主要以化学亚胺法制备,也是高端市场主要的应用品种。棕黄色的PI 薄膜在可见光下(波长400700nm)透光率低,对500nm 处透光率小于40%400nm 附近时被100%吸收,因此限制了其在光电封装材料、光伏材料、光波导材料以及液晶显示器领域的应用。而透明PI 薄膜光学性能好、介电常数低、热稳定性好以及力学性能优异,应用范围比棕黄色PI 膜更广,透明型PI 薄膜主要有含氟芳香型和脂环族两大类,其中脂环族PI 薄膜由于部分刚性分子链段被柔性脂环族分子链取代,在一定程度上牺牲了材料的耐热性与力学性能;而含氟芳香族PI 薄膜,利用氟原子较大的电负性可以很好的抑制分子内电子转移络合物(CTC)的产生,显著降低PI 分子结构中电荷的转移作用,同时可增加PI 分子间及分子内的自由体积,进而降低材料的介电常数与介电损耗,提升材料在远紫外和近红外区光的透过性,不过氟元素的引入会带来薄膜机械强度降低、热稳定性下降、黏接性变差、与其他基体的亲和性下降等问题。此外,耐电晕功能的PI 薄膜高频脉冲波在其传输过程中很容易产生高频过电压,一旦电机绝缘中的气隙在高电压下起晕放电,会大大降低绝缘材料的寿命,因此具有耐电晕功能的PI 薄膜才能满足市场需求。

聚酰亚胺薄膜的技术难度和价格梯次


资料来源:公开资料,立鼎产业研究中心

随着航空航天、汽车、电子工业等领域的高速发展,PI 应用领域不断扩大,待开拓市场,根据国家新材料产业发展战略咨询委员会的《“十三五”新材料发展报告》,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。其中,电子显示、柔性印刷电路(FPC)和导热石墨膜将成为全球聚酰亚胺薄膜市场规模最大、增长最快的应用领域。目前,美国、欧洲、日本是世界上聚酰亚胺最主要的消费市场,如美国主要消费领域是塑料;日本主要消费领域是薄膜和塑料;而未来亚太地区将会是最主要的增长市场,中国、印度、日本和韩国是这一地区的PI 薄膜市场的主力。

聚酰亚胺薄膜全球市场增长空间较大


资料来源:“十三五”新材料发展报告

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标签:聚酰亚胺

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