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聚酰亚胺材料介绍

一、聚酰亚胺基本介绍

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。

（

1）优异的热稳定性：全芳香型聚酰亚胺的分解温度达500℃，联苯二酐和对苯

二胺单体合成的聚酰亚胺分解温度则高达600℃。

（2）优异的机械性能：聚酰亚胺的拉伸强度一般在100MPa以上，美国杜邦公

司生产的均苯型聚酰亚胺纤维拉伸强度可达到250MPa，联苯型聚酰亚胺甚至可

以超过500MPa。

（3）优良的介电性能：普通聚酰亚胺的介电常数通常在3.4左右，介电强度为

150-300kV/mm，且其在较大温度范围或频率范围内保持优良的介电性能。可以

通过引入氟原子，或者纳米尺寸气泡可以进一步降低其介电常数。

（4）优异的耐寒性：普通聚酰亚胺可以在较低的温度下保持其性能，某些含有

特殊结构的聚酰亚胺甚至可以在-269℃的液氮环境下不会发生脆裂。

（5）化学稳定性：普通聚酰亚胺有很强的耐酸性，但在碱性溶剂下易水解，因

此可以利用此性能回收二酐和二胺。有一部分聚酰亚胺几乎不溶于所有有机溶剂，

耐水解。

（6）低热膨胀系数：普通品种聚酰亚胺热膨胀系数在40-50ppm/℃，一些分子链

刚性较强的聚酰亚胺，如联苯型聚酰亚胺，热膨胀系数更低，甚至可以与金属处

于同一水平线。如热膨胀系数与铜箔相匹配的聚酰亚胺可以作为挠性覆铜板基体

薄膜。

（7）耐辐射性：聚酰亚胺材料在受到大量辐射后，自身强度仍可以保持在90%

以上。

（8）自熄性：聚酰亚胺属于自熄型高分子材料，在空气中点燃后能够自动熄灭，

且发烟率极低。

（9）无毒性：聚酰亚胺材料对人体无毒，可以作为制造塑料餐具、托盘、医疗

器具甚至人造器官的理想材料。

二、聚酰亚胺的应用

2.1聚酰亚胺薄膜

这是聚酰亚胺最早应用的产品之一，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1电子级PI膜特性及下游应用

类型特性下游应用

良好的遮光性、导热性、导电性、智能手机、平板电脑等电子产

黑色PI薄膜

防静电性品用的导热石墨膜

低热膨胀系数高强度、高尺寸稳定性以及良好的FCCL（挠性覆铜板，也叫挠性

PI薄膜可加工工艺性印制电路板）

超薄PI薄膜超薄FPC（柔性电路板）覆盖膜

PI柔性基板高耐热性、高温尺寸稳定性、强柔

OLED、手机的基板材料

膜韧性、阻水阻氧性、表面平坦性

光学性能好、介电常数低、热稳定OLED、手机的触控膜、盖板

透明PI薄膜

性好以及力学性能优异材料

改性PI薄膜低介电常数、低介电损耗5G手机天线材料

2.1.1产业化进展