聚酰亞胺(英文名為Polyimide,縮寫(xiě)PI-)是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)(-CO-N-CO-)的一類(lèi)高分子聚合物,主鏈以芳環(huán)和雜環(huán)為主要單元結構。
PI耐高溫達400℃以上,長(cháng)期使用溫度范圍為-269~260℃,部分體系無(wú)明顯熔點(diǎn),且具有高絕緣性能,是綜合性能最佳的有機高分子材料之一。1961年杜邦公司首次推出PI商品,目前被列為“21世紀最有希望的工程塑料”之一,其研究、開(kāi)發(fā)及利用已列入各先進(jìn)工業(yè)國家中長(cháng)期發(fā)展規劃。
聚酰亞胺(PI)產(chǎn)品概述分類(lèi)
PI是由二酐和二胺聚合得到,二酐和二胺品種繁多,不同的組合就可以合成不同性能的聚酰亞胺。PI的合成方法可以分為兩大類(lèi),第一類(lèi)是在聚合過(guò)程中或在大分子反應中形成酰亞胺環(huán);第二類(lèi)是以含有酰亞胺環(huán)的單體合成PI。按合成工藝來(lái)看,一般可分為一步法、兩步法、三步法和氣相沉積法4種方法,其中兩步法是目前合成聚酰亞胺最普遍的方法。
下游應用方面,PI產(chǎn)品以薄膜、復合材料、泡沫塑料、工程塑料、纖維等形式為主,可應用到航空航天、電氣絕緣、液晶顯示、汽車(chē)醫療、原子能、衛星、核潛艇、微電子、精密機械包裝等眾多領(lǐng)域。
中國生產(chǎn)企業(yè)積極推進(jìn)PI國產(chǎn)化進(jìn)程
從全球市場(chǎng)來(lái)看,包括美國杜邦公司、日本鐘淵化學(xué)工業(yè)株式會(huì )社、日本東麗株式會(huì )社、日本宇部興產(chǎn)株式會(huì )社和韓國SKC Kolon PI公司在內的美、日、韓企業(yè)占據了整個(gè)行業(yè)近80%的產(chǎn)能。
截止到2023年第三季度,中國大約有50家規模大小不等的PI生產(chǎn)企業(yè),總產(chǎn)能達到23,000噸/年。2023年已新增產(chǎn)能2,300噸/年,其中1,600噸來(lái)自深圳瑞華泰,已于9月份建成;700噸來(lái)自國風(fēng)新材,已于6月份建成。
PI行業(yè)的技術(shù)門(mén)檻較高,目前中國PI生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能規模普遍較小(多為百?lài)嵓壯b置),且產(chǎn)品性能不穩定、精細化程度低、品種少。PI高端產(chǎn)品基本全部被國外企業(yè)壟斷,嚴重制約了我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
但經(jīng)過(guò)幾十年的積累,國內不少廠(chǎng)商已有豐富的研發(fā)經(jīng)驗,培養了大量技術(shù)人才,正試圖打破海外巨頭的壟斷,包括長(cháng)春高琦、深圳瑞華泰、桂林電科院、江蘇奧神等在內的國內企業(yè)在PI薄膜、纖維等領(lǐng)域都取得了較大進(jìn)展。例如,瑞華泰的電子級PI薄膜厚度在7.5微米,與杜邦等公司厚度相差不到1微米,熱膨脹系數略?xún)?yōu)于杜邦、SKPI等公司,熱縮率僅僅略低于杜邦和達邁科技。
化信觀(guān)點(diǎn)
柔性印刷電路(FPC)已成為全球PI薄膜市場(chǎng)上最大、增長(cháng)最快的應用領(lǐng)域,被用于制造噴墨墨盒、打印機和掃描儀、移動(dòng)電話(huà)、尋呼機、便攜式攝像機以及軍事和航空電子系統中的柔性印刷電路板。
隨著(zhù)電子顯示、柔性印刷電路(FPC)和導熱石墨膜等電子級應用領(lǐng)域的快速增長(cháng),加之下游重點(diǎn)市場(chǎng)轉移至內地及相關(guān)政策的利好,中國電子級PI薄膜消費需求將進(jìn)一步增大,未來(lái)年均復合增長(cháng)率將超過(guò)10%。但由于電子級PI薄膜在設備、工藝及人才方面存在較高技術(shù)壁壘(如超薄PI薄膜、PI基板和蓋板材料),進(jìn)口依賴(lài)度非常高,國產(chǎn)化需求急迫,中國PI龍頭公司擴大產(chǎn)能降低成本迫在眉睫。