蔣易蓉 科技日報記者 劉?昊
(資料圖)
日前，第二屆聚酰亞胺薄膜技術(shù)與應(yīng)用專題研討會在山東東營舉行，來自各地的400余名專家學(xué)者共商聚酰亞胺的生產(chǎn)發(fā)展之路。
“沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術(shù)”。作為一種綜合性能優(yōu)異的工程塑料，聚酰亞胺被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、汽車工業(yè)等領(lǐng)域，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料之一。
聚酰亞胺薄膜是聚酰亞胺工業(yè)制品，有著“黃金薄膜”的美稱，可用作電機的槽絕緣及電纜繞包材料。隨著電子工業(yè)和汽車工業(yè)中5G高頻通信、可穿戴設(shè)備、柔性顯示、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，全球?qū)Ω叨司埘啺繁∧さ男枨髮⑴c日俱增。
聚酰亞胺薄膜為何被稱為“黃金薄膜”？有何應(yīng)用前景？帶著這些問題，科技日報記者采訪了桂林電器科學(xué)研究院有限公司首席技術(shù)專家唐必連。
具有多種優(yōu)良性能
“聚酰亞胺薄膜價格高昂，加之薄膜顏色呈現(xiàn)黃色，故有‘黃金薄膜’之稱。”唐必連說。
“聚酰亞胺薄膜可在零下269攝氏度至280攝氏度的溫度范圍內(nèi)長期使用，甚至在短時達到400攝氏度以上的高溫環(huán)境中也可以使用。”唐必連介紹，聚酰亞胺薄膜具有優(yōu)良的耐高低溫性能、優(yōu)異的機械性能、優(yōu)良的電氣絕緣性能、高的尺寸穩(wěn)定性和低熱膨脹系數(shù)、良好的化學(xué)穩(wěn)定性及耐濕熱性。同時它還具備耐輻射、耐腐蝕（不耐堿）、阻燃、耐彎折以及良好的生物相容性等優(yōu)點，具有真空揮發(fā)分低、揮發(fā)可凝物少等空間材料的特點。
目前，聚酰亞胺薄膜已被廣泛應(yīng)用于電工絕緣材料、航空航天、航海、電子電器、電線電纜、變壓器等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進步，聚酰亞胺薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴大。
唐必連表示，根據(jù)亞胺化工藝的不同，行業(yè)里把聚酰亞胺薄膜的生產(chǎn)工藝定義為兩種，即化學(xué)亞胺化法和熱亞胺化法。國內(nèi)自主研發(fā)的已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的聚酰亞胺薄膜工藝都是熱亞胺化法，國外主要采用化學(xué)亞胺化法生產(chǎn)工藝。
近年來，我國從日本引進了5條化學(xué)法生產(chǎn)線及化學(xué)法基礎(chǔ)工藝技術(shù)，并在基礎(chǔ)工藝的基礎(chǔ)上做了一些工藝改進，目前主要生產(chǎn)的薄膜類型是碳化膜基膜。
我國發(fā)力“黃金薄膜”賽道
近年來，我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對高端聚酰亞胺薄膜的需求呈現(xiàn)井噴式的增長，提高高性能聚酰亞胺薄膜的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平成為當務(wù)之急。
唐必連表示，在我國，熱亞胺化法和化學(xué)亞胺化法的聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)工藝研究幾乎同步開展，且兩種工藝方法都取得了一定成績，特別是熱亞胺化法的工藝不僅解決了我國常規(guī)的電工絕緣材料的需要，也在電子應(yīng)用領(lǐng)域占有一席之地。
由于聚酰亞胺具有巨大的應(yīng)用前景，近年來，我國的大專院校、科研單位及企業(yè)的科技工作者對聚酰亞胺的研究熱潮不減，在高密度散熱膜、耐電暈?zāi)ぁo色透明膜、電池隔膜、五彩變色膜、太陽能背板用膜、海水過濾膜等方面都做了大量的研究。
例如，四川大學(xué)劉向陽、王旭教授團隊通過構(gòu)建“點對面配位結(jié)構(gòu)”和“類彈簧折疊大分子鏈結(jié)構(gòu)”的策略，實現(xiàn)了耐大曲率彎折的聚酰亞胺薄膜的成功制備，該薄膜在0.25毫米的超低彎曲半徑下可彎折20萬次。
桂林電器科學(xué)研究院有限公司2016年成功研制了我國第一條幅寬1.6米的雙向拉伸聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)線。
“隨著聚酰亞胺薄膜應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，對其功能的要求將會不斷提升，相關(guān)的研究也相繼開展。如何加強產(chǎn)學(xué)研的有機融合，盡快讓實驗室成果走向產(chǎn)業(yè)化，是科技工作者和相關(guān)管理部門需要解決的問題。”唐必連說。
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