聚酰亞胺（PI）揭秘：如何打造21世紀(jì)*具潛力的工程塑料？
聚酰亞胺（PI）揭秘：如何打造21世紀(jì)*具潛力的工程塑料？
需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠18917106313
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號(hào)灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國(guó)科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
聚酰亞胺：一類高性能的非晶態(tài)特種聚合物
PI的典型結(jié)構(gòu)如下：
圖：PI基本合成路線及分子結(jié)構(gòu)
聚酰亞胺（PI）展現(xiàn)出**的溫度穩(wěn)定性，在-269℃的液態(tài)氦環(huán)境下依然保持完整，其熱分解溫度通常超過500℃，某些體系甚至能達(dá)到600℃以上，成為目前已知熱穩(wěn)定性*高的特種工程塑料之一。此外，PI還具備出色的力學(xué)性能，耐有機(jī)溶劑、耐輻射、耐老化，以及阻燃自熄等**特性。根據(jù)不同產(chǎn)品形態(tài)，PI材料可被制成薄膜、纖維、熱固性樹脂、光敏膠、漿料、分離膜或隔膜、氣凝膠、泡沫等多種形態(tài)，廣泛應(yīng)用于電子、航空航天、機(jī)械電工、核工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。
聚酰亞胺的生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品形態(tài)緊密相關(guān)
每一種PI產(chǎn)品都需要從單體聚合開始，深入理解其聚合機(jī)理，并精心控制反應(yīng)過程。同時(shí)，還需要了解成型過程中化學(xué)結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。通過調(diào)整生產(chǎn)裝備和工藝參數(shù)，*終才能得到滿足需求的目標(biāo)產(chǎn)品。
因此，PI產(chǎn)品的生產(chǎn)涉及化學(xué)、材料科學(xué)、機(jī)械工程、控制技術(shù)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。任何一個(gè)環(huán)節(jié)的疏忽都可能影響到PI產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。
以PI薄膜為例，其制備技術(shù)路線可分為化學(xué)法和熱法。這兩種方法的主要區(qū)別在于亞胺化成環(huán)的反應(yīng)機(jī)理。化學(xué)法依靠化學(xué)亞胺化試劑的催化作用來完成閉環(huán)反應(yīng)，其反應(yīng)溫度相對(duì)較低，且易于控制溶劑含量和牽伸比。
攝于阿科瑪展臺(tái)
亞胺化過程是PI薄膜制備中的關(guān)鍵步驟。化學(xué)法通過化學(xué)亞胺化試劑催化閉環(huán)反應(yīng)，而熱法則依靠高溫提供能量來克服反應(yīng)能壘。熱法通常需要在300~400℃以上的高溫下進(jìn)行，且牽伸難度較大。在這一過程中，高性能PI薄膜會(huì)經(jīng)歷定向拉伸，使分子鏈沿拉伸方向獲得部分取向排列，從而提升產(chǎn)品性能。
定向拉伸工藝包括單向拉伸和雙向拉伸。雙向拉伸技術(shù)要求更高，因?yàn)樗苁筆I薄膜在橫向和縱向都獲得更有序的結(jié)晶取向，進(jìn)一步優(yōu)化薄膜特性。然而，這種工藝也面臨著更高的技術(shù)挑戰(zhàn)，需要更精湛的配方技術(shù)和裝備技術(shù)。
在PI纖維的制備方面，主要采用一步法和兩步法。一步法直接將二酐與二胺單體在酚類等溶劑中反應(yīng)，制備出纖維。這種方法雖然PI強(qiáng)度高，但溶劑難脫除，且受到結(jié)構(gòu)限制。相比之下，兩步法通過縮合聚合得到聚酰胺酸（PAA），再紡成PAA初生纖維，*后進(jìn)行熱/化學(xué)亞胺化處理。這種方法的工藝控制相對(duì)復(fù)雜，但可以得到性能更為穩(wěn)定的PI纖維。
此外，我們還將參加由上海市新材料協(xié)會(huì)主辦的2024先進(jìn)光學(xué)材料與器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇。該論壇以“材料驅(qū)動(dòng)發(fā)展：光學(xué)鏈接未來”為主題，匯聚光電光學(xué)顯示產(chǎn)業(yè)鏈的各方精英，共同探討行業(yè)未來應(yīng)用發(fā)展、技術(shù)**方向以及供應(yīng)鏈材料及裝備配套的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。我們有幸邀請(qǐng)到浙江中科玖源新材料公司的CTO曹河文先生分享關(guān)于CPI的*新研究成果。
PI產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)主要企業(yè)
熱法
通過高溫提供能量以克服反應(yīng)能壘，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反應(yīng)。此法需在300~400℃以上高溫下進(jìn)行，牽伸難度相對(duì)較大。時(shí)代新材、中天科技等
PI纖維一步法
將二酐與二胺單體在酚類等溶劑中反應(yīng)，直接制備纖維。此法PI強(qiáng)度高，但溶劑難以去除，且受結(jié)構(gòu)限制。蘭精公司等
兩步法
在DMAc等非質(zhì)子溶劑中，二酐與二胺單體進(jìn)行縮合聚合，得到聚酰胺酸（PAA），再紡成PAA初生纖維，經(jīng)熱/化學(xué)亞胺化處理得到PI纖維。此法工藝控制較難，但可獲得性能更穩(wěn)定的PI纖維。江蘇先諾新材料股份有限公司、長(zhǎng)春高琦聚酰亞胺材料有限公司等
此外，聚酰亞胺在全球范圍內(nèi)擁有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。當(dāng)前，全球PI總產(chǎn)能約為10~15萬噸/年，產(chǎn)量約為8-10萬噸，產(chǎn)能利用率達(dá)80%。據(jù)MarketsandMarkets等機(jī)構(gòu)測(cè)算，2021年全球PI市場(chǎng)總額為3億美元，預(yù)計(jì)2022年將增至5億美元。展望未來，到2028年，全球PI總產(chǎn)能預(yù)計(jì)將達(dá)到16-20萬噸/年，市場(chǎng)總額有望達(dá)到124億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為2%。在各產(chǎn)品形式中，PI薄膜的市場(chǎng)表現(xiàn)尤為搶眼。2021年，其全球市場(chǎng)總額約為45億美元，預(yù)計(jì)到2028年將增至6億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為2%。總的來說，聚酰亞胺在電子微電子、航空航天、汽車、高鐵、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域均實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。
關(guān)于我們
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號(hào)灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國(guó)科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
采用德國(guó)薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學(xué)科研，紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機(jī)，點(diǎn)餐機(jī)，電子白板，安防監(jiān)控等。卷柔新技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進(jìn)的減反射玻璃。鍍膜版面可達(dá)到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對(duì)PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點(diǎn)，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個(gè)難度和具有很好的應(yīng)用性，新意突出，實(shí)用性突出，濕法鍍膜在價(jià)格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點(diǎn):高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長(zhǎng)期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機(jī)玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
我們的愿景：卷柔讓光學(xué)更具價(jià)值！
我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術(shù)！
我們的目標(biāo)：以高質(zhì)量的產(chǎn)品，優(yōu)惠的價(jià)格,貼心的服務(wù)，為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)力，通過鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤(rùn)空間和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為中國(guó)的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
