聚酰亞胺是目前已經(jīng)工業(yè)化的高分子材料中耐熱性高的品種,由于具有優(yōu)越的綜合性能,所以可以作為薄膜、涂料、塑料、復(fù)合材料、膠粘劑、泡沫塑料、纖維、分離膜、液晶取向劑、光刻膠等在高新技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,被稱(chēng)為“解決問(wèn)題的能手”。 聚酰亞胺薄膜又是一種新型的耐高溫有機(jī)聚合物薄膜 , 是由均四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二醚(ODA)在極強(qiáng)性溶劑二甲基(DMAC)中經(jīng)縮聚并流涎成膜,再經(jīng)亞胺化而成.它是目前上性能好的薄膜類(lèi)絕緣材料,具有優(yōu)良的力學(xué)性能 、 電性能 、 化學(xué)穩(wěn)定性以及很高的抗輻射性能、 耐高溫和耐低溫性能 (-269 ℃至 + 400 ℃ ).現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于航空、航海、飛船、火箭、原子能、電子電器工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。
一、薄膜的制造
聚酰亞胺薄膜的生產(chǎn)基本上是二步法,步:合成聚酰胺酸,第二步:成膜亞胺化。成膜方法主要有浸漬 法(或稱(chēng)鋁箔上膠法)、流延法和流涎拉伸法。浸漬法設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)單,但薄膜表面經(jīng)常粘有鋁粉,薄膜長(zhǎng)度受到限制,生產(chǎn)效率低,此法不宜發(fā)展;流涎法設(shè) 備精度高,薄膜均勻性好,表面干凈平整,薄膜長(zhǎng)度不受限制,可以連續(xù)化生產(chǎn),薄膜各方面性能均不錯(cuò),一般要求的薄膜均可采用此法生產(chǎn);拉伸法生產(chǎn)的薄膜, 性能有顯著提高,但工藝復(fù)雜生產(chǎn)條件苛刻,大,產(chǎn)品價(jià)格高,只有高質(zhì)量薄膜才采用此法。因此本站只介紹流涎法。
流涎法 主要設(shè)備:不銹鋼樹(shù)脂溶液儲(chǔ)罐、流涎嘴、流涎機(jī)、亞胺化爐、收卷機(jī)和熱風(fēng)系統(tǒng)等。
制備步驟:
消泡后的聚酰胺酸溶液,由不銹鋼溶液儲(chǔ)罐經(jīng)管路壓入前機(jī)頭上的流涎嘴儲(chǔ)槽中。鋼帶以圖所示方向勻速運(yùn)行,將儲(chǔ)槽中的溶液經(jīng)流涎嘴前刮板帶走,而形成厚度均勻的液膜,然后進(jìn)入烘干道干燥。
潔凈干燥的空氣由鼓風(fēng)機(jī)送入加熱器預(yù)熱到一定溫度后進(jìn)入上、下烘干道。熱風(fēng)流動(dòng)方向與鋼帶運(yùn)行方向相反,以便使液膜在干燥時(shí)溫度逐漸升高,溶劑逐漸揮發(fā),增加干燥效果。
聚酰胺酸薄膜在鋼帶上隨其運(yùn)行一周,溶劑蒸發(fā)成為固態(tài)薄膜,從鋼帶上剝離下的薄膜 經(jīng)導(dǎo)向輥引向亞胺化爐。
亞胺化爐一般為多輥筒形式,與流涎機(jī)同步速度的導(dǎo)向輥引導(dǎo)聚酰胺酸薄膜進(jìn)入亞胺化爐,高溫亞胺化后,由收卷機(jī)收卷。
二、薄膜的檢測(cè)
聚酰亞胺薄膜從深冷-269℃ 至高溫 +400℃ 范圍內(nèi)仍能顯示優(yōu)異的物理、力學(xué)和電
氣性能。產(chǎn)品制造好后,均要對(duì)其拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、工頻電氣強(qiáng)度、表面電阻率、體積
電阻率等進(jìn)行測(cè)試.
主要檢測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)介
YDQC系列輕型高壓試驗(yàn)變壓器
主要用于測(cè)試聚酰亞胺薄膜的電氣強(qiáng)度
例如:厚度0.025mm,0.04mm,0.05mm的薄膜,電氣強(qiáng)度:平均值≥150Mv/m,個(gè)別值≥100Mv/m.
厚度0.075mm的薄膜,電氣強(qiáng)度:平均值≥130Mv/m,個(gè)別值≥80Mv/m.
厚度0.1mm的薄膜,電氣強(qiáng)度:平均值≥110Mv/m,個(gè)別值≥70Mv/m.
JD3投影立式光學(xué)計(jì)
用于測(cè)試聚酰亞胺薄膜的厚度公差
例如:厚度0.025mm薄膜的厚度公差 上公差+4,下公差-3
厚度0.04mm薄膜的厚度公差 上公差+6,下公差-5
厚度0.05mm薄膜的厚度公差 上公差+7,下公差-6
厚度0.075mm薄膜的厚度公差 上公差+8,下公差-6
厚度0.10mm薄膜的厚度公差 上公差+10,下公差-7
MZ-4000C微控電子試驗(yàn)機(jī)
用于測(cè)試聚酰亞胺薄膜在拉伸狀態(tài)下的物理性能,具有速度顯示、伸長(zhǎng)顯示、綜合顯示三個(gè)顯示窗口,具有測(cè)試數(shù)據(jù)、打印、通訊功能。本機(jī)采用軟件設(shè)定,具有參數(shù)貯存,限位保護(hù)等功能。
力值精度:示值的-1%至+1%之內(nèi) 有效位伸距離900mm
拉伸強(qiáng)度:縱向≥135Mpa,橫向≥115Mpa
斷裂伸長(zhǎng)率:縱向、橫向≥35%
三、薄膜的應(yīng)用
1.在帶狀電纜和軟印刷電路中應(yīng)用 由于薄膜柔軟 , 尺寸穩(wěn)定性好 , 介電性能優(yōu)越 , 適于作帶狀電纜或軟印刷電路的基材或覆蓋層 , 在加工過(guò)程中 , 鋼箔與薄膜在熱輥下復(fù)合 , 能耐受化學(xué)腐蝕、焊接等的高溫和化學(xué)處理 , 用它制成的帶狀電纜或軟印刷電路體積小、質(zhì)量輕、可靠性高、耐高溫、抗輻射,適用于計(jì)算機(jī)等微型電路中。
2.在繞包電磁線(xiàn)中應(yīng)用 以薄膜為基材,在其單 面或雙面涂聚全氟乙丙烯乳液,制成粘帶。這種粘帶可包繞在裸銅線(xiàn)上,后進(jìn)入高溫爐(約350 ℃),薄膜因收縮與導(dǎo)線(xiàn)貼緊,使繞包的粘帶層間熔融成一個(gè)整體,待導(dǎo)線(xiàn)出高溫爐冷卻時(shí),在導(dǎo)線(xiàn)兩邊加一對(duì)壓輥以提高粘帶層間粘接強(qiáng)度。特點(diǎn):耐熱性好、絕 緣層厚度薄而均勻、密封性好,提高了導(dǎo)線(xiàn)的防潮性能、電性能、抗切通性能,由于薄膜柔韌性好,使導(dǎo)線(xiàn)在彎曲時(shí)絕緣層完好,無(wú)破裂現(xiàn)象。適用于H級(jí)、F級(jí)電機(jī)繞阻。匝間絕緣厚度比雙絲漆包線(xiàn)減薄約 1/3 ,導(dǎo)熱性好,縮小電機(jī)體積,提高電機(jī)可靠性。廣泛應(yīng)用在飛船、高壓電機(jī)、機(jī)車(chē)牽引電機(jī)、深井潛油泵電機(jī)和冶金電機(jī)等方面。 3 .在電機(jī)絕緣中應(yīng)用 薄膜除具有優(yōu)異的熱、電、力學(xué)性能 外,它在高溫下能承受壓縮蠕變,它適合于單層或與芳香族聚酰胺纖維紙復(fù)合作H級(jí)中小型電機(jī)槽絕緣,也可作礦山電機(jī)、機(jī)車(chē)牽引電機(jī)的對(duì)地絕緣及其它輔助絕 緣。用聚酰亞胺薄膜代替玻璃漆布作為槽絕緣,可提高導(dǎo)線(xiàn)槽滿(mǎn)率 8%, 在同樣機(jī)座條件下,提高電機(jī)功率約 20%。 此外聚酰亞胺薄膜還可作大功率電力機(jī)車(chē)、交流發(fā)電機(jī)、抗輻射電機(jī)及各種精密電機(jī)的絕緣。 總之,在電子電工領(lǐng)域,作為絕緣材料,聚酰亞胺薄膜廣泛應(yīng)用于宇航、航海、一般武器、電磁線(xiàn)、電纜、變壓器、音響、麥克風(fēng)、手機(jī)、電腦、直發(fā)鉗以及各種電機(jī)等,還用作柔性電路板、覆銅板、壓敏膠帶的基材、半導(dǎo)體的包封材料、高溫電容介質(zhì),以及儀表通訊、石油化工等工業(yè)部門(mén)。 |