如何去制作聚酰亚胺薄膜

聚酰亚胺薄膜几乎全部用于电气工业，少量用于航空、航天、核工业及生物工程中的非电气用途。它是一种耐高温（C级或更高）、耐深冷、高强度、高化学耐受性、不燃、不软化（热固性）、耐辐射、性能优越的薄膜材料。近年来有突飞猛进的发展。

可长期在－269～+250℃下工作，也可短期用于更高温度（如400℃下1小时）。

主链含亚胺结构的聚合物统称为聚酰亚胺PI，但我们这里述及仅是大量应用的以均苯四甲酸二酐和4,4′—二氨基二苯醚为原料合成的聚酰亚胺薄膜。

其原料主要是：均苯四甲酸二酐（PMDA）或联苯四酸二酐（BPDA）：（其中大多数为前者，后者少量，国内未见报导生产。）

以及4,4′—二氨基二苯醚（也称二苯醚二胺，即ODA）。

两种原料（俗称两种单体）在溶剂中合成为聚酰胺酸树脂。目前绝大多数用极性溶剂二甲基乙酰胺（DMAC）做溶剂。树脂在真空下经消泡、过滤、加压处理后进入制膜工序。

PI膜与BOPP、BOPET制膜相比较，朂值得注意的特点有：

一是PI树脂是溶液，而不象BOPP、BOPET那样是熔融体。

二是树脂并非******聚合物聚酰亚胺PI，而是中间品聚酰胺酸。这就引出另一重要特点——在制膜工程中，除有一般的物理加工外，还自始至终同时伴随着化学反应，即“亚胺化”反应。而制膜过程除了要求良好制膜技术外，还要严格保证二者的“同步”，谁也不能超前或滞后。

三是树脂成为膜片不是用急冷铸片方式，而是用溶液在钢带上，在热风环境下，蒸发掉溶剂成为膜片的方式。

聚酰亚胺薄膜制作方法

这是一种效率比BOPP或BOPET速率低得多的生产方式（一般生产线为100～500吨/年），原因是因为PI没有软化点（热固性），只有在未形成PI前对它进行加工。目前国内外水平还只能用上述工艺过程。

这里需特别述及的是流程中的“亚胺化”方式。亚胺化方式有三种，三种不同的亚胺化方式生产线造价、生产效率完全不同，得到的PI膜性能、用途也完全不同：

1．化学亚胺化，国内目前尚在研发中，此处略去。

2．空气一辊筒加热，在小纵向张力下亚胺化。这种方式得到的薄膜俗称“流涎PI膜”。具有成本低、容易掌握的特点，我国产量大、用途广，以一般绝缘用为主。

3．在双向拉伸的力学条件下进行亚胺化，这就是所谓“双向拉伸法PI薄膜”。双向拉伸PI膜成本高，技术难度也大得多，工艺、设备都有较高要求，产品综合性能也优于“流涎膜”。目前主要用于柔性印刷线路板的基材。

这里特别值得一说的是，笔者认为“双向拉伸”状态只是亚胺化的一种重要方式。它并不完全相同于BOPP或BOPET双向拉伸时分子聚集态（纵向或结晶）的变化过程，而有自己的分子微观行为，而且，拉伸的同时还伴随着化学反应，直到收卷前为止。况且，得到的薄膜与双轴定向BO－（Biaxially Oriented-）的含义，也不尽相同，所以称“双向拉伸膜”并无不可，但产品称“BOPI”，至少理论上是很值得商榷的。

PI薄膜生产，与其它薄膜相同的是薄膜质量依赖于原料、工艺、操作技术、工艺条件、工艺装备（生产线）和生产环境的综合保证，其不同点是其具有不同的制片方式和后处理方式，且目前树脂合成必与制膜同时同地进行，制膜又必须处理如物理加工过程与化学反应匹配同步关系。

在钢带流涎机上，其生产技术要素是：

——树脂分子量及成分，由上道工序保证；

——树脂流动粘度；

——钢带的支撑、转鼓的几何及运转速度；

——热风的控制（溶剂蒸汽含量、温度、风速、均匀性、稳定性等）；

——流涎咀设计和制造水平，可调性、安装方式及精度等；

——剩余溶剂含量的严格控制（或者说是挥发量的严格控制及调节）；

——钢带表面及脱膜方式。

亚胺化过程的主要要素是：

——设备水平，力场精度；

——温度与时间的******掌握；

——理论终点与实际生产终点的更佳平衡，对产品质量影响至关重要。

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