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聚酰亚胺薄膜的国内外发展概况

点击次数:1527    发布日期:2020-06-10   本文链接:http://www.pibomo.com/datum/904.html

聚酰亚胺膜是20世纪60年代由曾经是世界知名的感光材料公司、感光胶片片基的主要供应商之一DUPONT公司开发成功的,*早主要用于绝缘薄膜等领域。之后随着全球科学技术迅猛发展,特别是进入信息化时代以来,聚酰亚胺膜应用范围得到极大拓展,如电工、电子、轨交、航空航天等领域。

不过,由于属于高技术壁垒行业,全球聚酰亚胺膜产能仍然主要由国外少数企业所垄断,包括美国杜邦、日本钟化、韩国SKPI、以及日本宇部兴产株式会社等,产能总体在2000-3000吨/年之间。

1、国外聚酰亚胺发展概况
1908 年Bogert 和Rebshaw 就通过42氨基邻苯二甲酸酐的熔融自缩聚反应于实验室首次制备了聚酰亚胺;
1955 年,美国DuPont公司Edwards 与Robison 申请了世界上**篇有关聚酰亚胺在材料应用方面的专利;
1961年,杜邦公司采用芳香族二胺和芳香族二酐的缩合反应,用二步法工艺合成了聚均苯四甲酰亚胺薄膜(Kapton),并于1961年正式实现了PI的工业化,后来又开发生产聚均苯四甲酰亚胺模塑料(Vespel);
1964 年,Amoco 公司开发聚酰胺-亚胺电器绝缘用清漆(AI),1972 年, 该公司开发了模制材料(Torlon),1976 年Torlon实现商品化;
美国西屋公司和孟山都公司也陆续进行了研究,除将PI用于绝缘材料、粘合剂和层压制品外,又分别于1965年和1967年开发成功PI模压制品;

从1965年开始,为了改善以均苯四甲酸二酐(二酐)为原料制成的不熔性PI的成型加工性能及降低成本,美国、日本和法国等国开发了一系列可熔性PI,如以二苯醚四酸二酐为原料的醚酐型PI,以及在PI分子中引入酰胺键、酯键、醚键等制得的聚酰胺酸亚胺、聚醚酰亚胺和聚醚酸亚胺等,它们的耐热性虽然略低于均苯型PI,但却提高了溶解性,并可熔融成型,成本也有所下降。

1969年,法国罗纳-普朗克公司首先开发成功双马来酰亚胺预聚体(Kerimid601),该聚合物在固化时不产生副产物气体,容易成形加工,制品无气孔,它是先进复合材料的理想母体树脂,以这种树脂为基础该公司制备了压缩和传递模塑成型用材料 (Kinel)。

自此,PI作为耐热工程塑料才真正得到迅速发展,并使整个芳杂环结构的聚合物成为研究耐热合成材料的主攻方向,苏联、日本、英国、法国、联邦德国等许多国家也争相对PI进行研究,并先后实现了工业化。

2010年,德国赢创工业公司投产了其位于奥地利Schorfling 的聚酰亚胺纤维生产装置,其聚酰亚胺纤维商品名称为P84,主要用于废物焚烧厂、水泥厂和燃煤电厂热烟气烟尘分离过滤介质,在密封材料、防护服和保温材料中也有应用。

目前,聚酰亚胺已经成为耐热聚合物中应用*为广泛的材料之一,其种类繁多,主要品种有薄膜、纤维、塑料粒子、泡沫材料、胶粘剂、漆包线漆、层压板等。

2、国内聚酰亚胺发展概况
1962年,中国科学院长春应用化学研究所和上海合成树脂研究所等单位开始对聚酰亚胺进行研究,并在60年代后期开始了均苯体系聚酰亚胺的生产,主要是为了满足绝缘薄膜和漆包线漆的需求
上世纪60年代末,中国科学院长春应用化学研究所和上海合成树脂研究所又同时开展了以醚酐类聚酰亚胺为主的热塑性聚酰亚胺的研制,并于70年代初小批量生产;

其中上海树脂合成研究所的二苯醚二酐(ODPA)及其与二苯醚二胺(ODA)所得到的的聚酰亚胺在高新技术产业和国防军工领域发挥了重要作用;国科学院长春应用化学研究所则主要是以氯代苯酐为原料的聚酰亚胺的合成研究为主,在合成路线的开发和异构体分离上取得了成功上世纪70年代,中国科学院化学研究所和成都科技大学(现为四川大学)分别开展了PMR聚酰亚胺和双马来酰亚胺的研究。

其中,成都科技大学(现为四川大学)开发的双马来酰亚胺后来在绝缘材料上广泛应用上世纪80年代,一些航空部门的研究所开始了双马来酰亚胺在飞机部件上的应用研究,上海交通大学开始了聚酰亚胺在微电子技术中的应用研究到目前为止,我国聚酰亚胺已基本形成开发研究格局,研发了均苯型、偏酐型、联苯二酐型、双酚A 二酐型、单醚酐型以及酮酐型等聚酰亚胺,并得到初步应用。



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