聚酰亞胺（PI）揭秘：如何打造21世紀*具潛力的工程塑料？
聚酰亞胺（PI）揭秘：如何打造21世紀*具潛力的工程塑料？
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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業，公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區，專業的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。
聚酰亞胺：一類高性能的非晶態特種聚合物
PI的典型結構如下：
圖：PI基本合成路線及分子結構
聚酰亞胺（PI）展現出**的溫度穩定性，在-269℃的液態氦環境下依然保持完整，其熱分解溫度通常超過500℃，某些體系甚至能達到600℃以上，成為目前已知熱穩定性*高的特種工程塑料之一。此外，PI還具備出色的力學性能，耐有機溶劑、耐輻射、耐老化，以及阻燃自熄等**特性。根據不同產品形態，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，廣泛應用于電子、航空航天、機械電工、核工業等多個領域。
聚酰亞胺的生產工藝與產品形態緊密相關
每一種PI產品都需要從單體聚合開始，深入理解其聚合機理，并精心控制反應過程。同時，還需要了解成型過程中化學結構和凝聚態結構的變化規律。通過調整生產裝備和工藝參數，*終才能得到滿足需求的目標產品。
因此，PI產品的生產涉及化學、材料科學、機械工程、控制技術等多個學科領域，是一個復雜的系統工程。任何一個環節的疏忽都可能影響到PI產品的性能和質量。
以PI薄膜為例，其制備技術路線可分為化學法和熱法。這兩種方法的主要區別在于亞胺化成環的反應機理。化學法依靠化學亞胺化試劑的催化作用來完成閉環反應，其反應溫度相對較低，且易于控制溶劑含量和牽伸比。
攝于阿科瑪展臺
亞胺化過程是PI薄膜制備中的關鍵步驟。化學法通過化學亞胺化試劑催化閉環反應，而熱法則依靠高溫提供能量來克服反應能壘。熱法通常需要在300~400℃以上的高溫下進行，且牽伸難度較大。在這一過程中，高性能PI薄膜會經歷定向拉伸，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。雙向拉伸技術要求更高，因為它能使PI薄膜在橫向和縱向都獲得更有序的結晶取向，進一步優化薄膜特性。然而，這種工藝也面臨著更高的技術挑戰，需要更精湛的配方技術和裝備技術。
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，制備出纖維。這種方法雖然PI強度高，但溶劑難脫除，且受到結構限制。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，*后進行熱/化學亞胺化處理。這種方法的工藝控制相對復雜，但可以得到性能更為穩定的PI纖維。
此外，我們還將參加由上海市新材料協會主辦的2024先進光學材料與器件產業發展論壇。該論壇以“材料驅動發展：光學鏈接未來”為主題，匯聚光電光學顯示產業鏈的各方精英，共同探討行業未來應用發展、技術**方向以及供應鏈材料及裝備配套的挑戰與機遇。我們有幸邀請到浙江中科玖源新材料公司的CTO曹河文先生分享關于CPI的*新研究成果。
PI產品生產技術特點主要企業
熱法
通過高溫提供能量以克服反應能壘，實現閉環反應。此法需在300~400℃以上高溫下進行，牽伸難度相對較大。時代新材、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，直接制備纖維。此法PI強度高，但溶劑難以去除，且受結構限制。蘭精公司等
兩步法
在DMAc等非質子溶劑中，二酐與二胺單體進行縮合聚合，得到聚酰胺酸（PAA），再紡成PAA初生纖維，經熱/化學亞胺化處理得到PI纖維。此法工藝控制較難，但可獲得性能更穩定的PI纖維。江蘇先諾新材料股份有限公司、長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擁有廣闊的應用市場。當前，全球PI總產能約為10~15萬噸/年，產量約為8-10萬噸，產能利用率達80%。據MarketsandMarkets等機構測算，2021年全球PI市場總額為3億美元，預計2022年將增至5億美元。展望未來，到2028年，全球PI總產能預計將達到16-20萬噸/年，市場總額有望達到124億美元，年復合增長率約為2%。在各產品形式中，PI薄膜的市場表現尤為搶眼。2021年，其全球市場總額約為45億美元，預計到2028年將增至6億美元，年復合增長率為2%。總的來說，聚酰亞胺在電子微電子、航空航天、汽車、高鐵、醫療等多個領域均實現了廣泛應用。
關于我們
上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業，公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區，專業的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。
采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴格工藝標準的閉環式流程技術制備體系，能夠制備各種超高性能光學薄膜，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，應用領域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫用激光器、光學科研，紅外制導、面部識別、VR/AR應用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業燈具照明，廣告機，點餐機，電子白板，安防監控等。卷柔新技術擁有自主知識產權的全自動生產線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產線能夠生產全球先進的減反射玻璃。鍍膜版面可達到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產生產能力。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，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。這個難度和具有很好的應用性，新意突出，實用性突出，濕法鍍膜在價格方面也均優于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點:高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(耐候性強于玻璃),玻璃長期使用存放不發霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產品廣泛應用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機玻璃、節能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護玻璃等多行業。
我們的愿景：卷柔讓光學更具價值！
我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術！
我們的目標：以高質量的產品，優惠的價格,貼心的服務，為客戶提供優良的解決方案。
上海卷柔科技以現代鍍膜技術為核心驅動力，通過鍍膜設備、鍍膜加工、光學鍍膜產品服務于客戶，努力為客戶創造新的利潤空間和競爭優勢，為中國的民族制造業的發展貢獻力量。
