、聚酰亚胺合成方法

聚酰亚胺（Polyimide，PI）是由二酐和二胺聚合得到主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，根据重复单元的结构，可分为脂肪族、半芳香族和芳香族三种。

02聚酰亚胺的优异性能

表1聚酰亚胺的性能

03聚酰亚胺薄膜

（1）应用整体概况

聚酰亚胺最早应用于PI薄膜，也是聚酰亚胺目前应用最广泛的领域之一。PI薄膜由最早的电工级发动机绝缘槽或电缆包覆材料，到微电子行业中的挠性覆铜板基膜（FCCL），以及近几年最热的柔性显示用高透明PI与5G应用高频低介电PI薄膜等。

其中，聚酰亚胺薄膜在柔性电子技术中的应用有：电子绝缘基板：柔性印刷线路板、自动焊载带、覆晶薄膜；集成电路制造：层间绝缘、芯片钝化和保护层、光刻胶、ａ粒子阻挡层；电子胶带：自粘带、压敏胶带、电加热带；电子传感器：电容湿度传感器；液晶显示器：LCD线路封装、液晶取向膜；柔性OLED显示器：柔性基板、薄膜触控、透明盖板；光通讯/光学器件：光波导路、光学微透镜、薄膜滤光器。

表2电子级PI膜特性及下游应用

（2）聚酰亚胺薄膜的国内外产业化进展

国外：聚酰亚胺自年首次被美国杜邦公司生产，至今已有多年时间。目前，杜邦的Kapton系列PI薄膜产品在世界占领先地位。其次还有日本宇部兴产、日本钟渊化学以及韩国Kolon也在国际上占有领先地位。国外PI制造商产品特点及应用如表3所示。

表3国外PI制造商产品特点及应用

国内：我国在聚酰亚胺薄膜产业化方面起步并不晚，早在上世纪70年代就由原一机部组织开展了聚酰亚胺薄膜制造技术的研究。但由于种种原因，我国高性能聚酰亚胺薄膜的制造技术一直处于低水平徘徊的状态。上世纪90年代后期，伴随着超大规模集成电路制造与封装产业和特种电力电器行业等的高速发展，高性能聚酰亚胺薄膜材料的匮乏，成为严重制约我国技术产业发展的瓶颈。

面对我国聚酰亚胺薄膜急需解决的科学和技术难题，中国科学院化学研究所自年起在国家发改委“国家高技术产业化项目”的支持下，通过近八年的努力，攻克了从关键树脂制备到连续双向拉伸聚酰亚胺薄膜生产的稳定工艺等技术关键，掌握了具有我国自主知识产权的高性能聚酰亚胺薄膜制造技术。

目前，国内大约有80家规模大小不等的PI薄膜制造厂商。如瑞华泰与中科院化学所合作开展以PI薄膜双向拉伸、无色透明和微孔膜产业化开发为基础的高性能PI薄膜材料，用于柔性平板显示器、汽车大功率燃料电池以及有机薄膜太阳能电池等高技术产业，是目前国内唯一一家主营PI薄膜的上市企业。还有具有多年PI薄膜研发与生产经验的老牌企业桂林电科院、万达微电子等、以及近期进入PI领域的薄膜生产企业国风塑业等。

表4国内主要PI制造商及产业概况

（3）聚酰亚胺薄膜的原料、设备及工艺

聚酰亚胺的原料及成型方式均不同于常规的聚合物材料，聚酰亚胺薄膜的原料是二酐和二胺类单体，两种单体浆料在反应釜中，在催化剂等的作用下反应成聚酰胺酸，然后经过流道和平模头流延到循环钢带上，聚酰胺酸溶液在钢带上受热，蒸发溶剂，然后剥离，进入亚胺化炉中进行热亚胺/化学亚胺，最后牵引收卷。

（4）国内聚酰亚胺技术与国际差距

近年来，国外对我国化工新材料高科技领域的技术封锁尤其严重，聚酰亚胺就是其中之一。聚酰亚胺作为综合性能超强的有机高分子材料之一，在航空航天、原子能工业、卫星、核潜艇、电器绝缘、电子信息及精密制造方面得到广泛应用，是世界公认的支撑未来高科技发展的“超级化工新材料”。然而，国内目前高端PI产品几乎全部依赖进口。

表5国产聚酰亚胺薄膜与国际巨头的差距

（5）聚酰亚胺薄膜未来主要发展方向

①柔性显示用高透明聚酰亚胺薄膜

②5G技术应用高频低介电聚酰亚胺薄膜

③热塑性聚酰亚胺薄膜