特种工程塑料之聚酰亚胺PI

PI零件加工特种工程塑料之聚酰亚胺PI

1、聚酰亚胺（PI）是什么

聚酰亚胺（Polyimide，PI）是指分子结构主链中含有酰亚胺结构的高分子聚合物，聚酰亚胺是一个非常庞大的家族，高性能PI的主链大多以芳环和杂环为主要结构单元。

聚酰亚胺是分子结构含有 酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物，可分为均苯型PI，可溶性PI，聚酰胺-酰亚胺（PAI）和聚醚酰亚胺（PEI）四类。

PI具有zui高的阻燃等级（UL-94），良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、耐辐照性能、低介电损耗，且这些性能在很宽的温度范围（-269℃-400℃）内不会发生显著变化，被誉为“二十一世纪zui有希望的工程塑料之一”，有“解决问题的能手”之称，可以说“没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术”，PI零件加工其性能居于高分子材料金字塔的顶端。

聚酰亚胺材料将高分子材料的平均使用温度提高了100℃以上，已经成为目前能够实际使用的耐高温性能zui好的高分子材料。

2、聚酰亚胺的应用领域

聚酰亚胺的优异性能及出色的加工性能使其能通过多种方式制成不同的产品并应用与各个不同的领域之中。在众多的聚合物中，聚酰亚胺是唯一具有广泛应用领域并且在每一个应用领域都显示出突出性能的聚合物。

聚酰亚胺性能特点

聚酰亚胺材料用途广泛，分别以薄膜、纤维、光敏材料、泡沫和复合材料应用于柔性屏幕、轨道交通、航空航天、防火材料、光刻胶、电子封装、风机叶片、军舰、汽车等若干领域。

01、 聚酰亚胺薄膜（PI膜）

聚酰亚胺薄膜（PI 膜）是zui早进入商业流通且用量zui大的一种领域。

在聚酰亚胺所有的应用中，聚酰亚胺薄膜（PI 膜）是zui早进入商业流通领域且用量zui大的一种。聚酰亚胺薄膜是目前shijie上性能zui好的薄膜类绝缘材料，广泛应用于航空航天、微电子、原子能、电气绝缘、液晶显示、膜分离技术等各个领域。由于其价格高昂，技术壁垒高，性能优异，聚酰亚胺薄膜又被称为“黄金薄膜”。

聚酰亚胺薄膜与碳纤维、芳纶纤维一起，被认为是制约我国发展高技术产业的三大瓶颈性关键高分子材料。

聚酰亚胺薄膜的技术难度和价格梯次图

根据guojia新材料产业发展战略咨询委员会的《“十三五”新材料发展报告》，2017 年全球 PI 薄膜的市场规模为 15.2 亿美元，预计 2022 年全球 PI 薄膜将达到 24.5 亿美元。其中，电子显示、柔性印刷电路（FPC）和导热石墨膜将成为全球聚酰 亚胺薄膜市场规模zui大、增长zui快的应用领域。

目前，美国、欧洲、日本是shijie 上聚酰亚胺zui主要的消费市场，如美国主要消费领域是塑料；日本主要消费领域是薄膜和塑料；而未来亚太地区将会是zui主要的增长市场，中国、印度、日本和 韩国是这一地区的 PI 薄膜市场的主力。

目前，PI零件加工PI 膜高端产品国产化进程加快，电子级以下PI 薄膜已实现国产自给自足，电子级及以上PI 薄膜市场仍主要由海外公司瓜分。随着国内化学亚胺法生产线的逐渐落地，国内厂商将参与分享高端市场近百亿市场。相信未来随着挠性覆铜板市场保持高增速，以及OLED 快速普及对柔性衬底需求的tisheng，高端电子级PI 薄膜市场将处于快速扩张期。

02、聚酰亚胺纤维（PI 纤维）

聚酰亚胺纤维（PI 纤维）扎根军用市场，民用市场开发正提速。

聚酰亚胺纤维是一种重要的高性能纤维。其耐高温聚酰亚胺纤维是目前使用温度zui高的有ji合成纤维之一，可以在250~350℃使用，在耐光性、吸水性、耐热性等方面与芳纶和聚苯硫醚纤维相比都更为优越，高性能聚酰亚胺纤维的强度比芳纶高出约1 倍，是目前力学性能zui好的有ji合成纤维之一。

聚酰亚胺纤维因其优异的机械性能和耐高温性能，在很多领域均有重要的作用，主要包括以下几个方面：

（1）航空航天：轻质电缆护套、耐高温特种编织电缆、大口径展开式卫星 天线张力索等。

（2）环保领域：工业高温除尘过滤材料。

（3）防火材料：耐高温阻燃特种防护服、防寒服、赛车防燃服等。

聚酰亚胺纤维目前售价较高，目前主要以其独特的低温适用性（胜任外太空-100℃以下温度环境）用于航空航天领域，随着未来环保标准的要求逐渐提高，未来聚酰亚胺纤维在工业除尘滤料中的应用将逐渐放大。

目前燃煤锅炉烟气约 80%采用静电除尘器，在严格的排放标准下，袋式除尘器将逐渐静电除尘器，聚酰亚胺纤维作为zui为优异的滤料，仅在火电厂中，我国未来的年需求量就将有望达到1000 吨/年。

聚酰亚胺阻燃衣

聚酰亚胺纤维的开发zui早由美国和日本主导，但因为种种原因，目前在美国和日本均未见聚酰亚胺纤维的产业化。目前真正实现产业化生产并销售的耐高温聚酰亚胺纤维只有德国Evonik的P84®纤维和我国长春高琦的轶纶®纤维，其中Evonik的产能为约为1400吨/年， 长春高琦的产能约为540吨/年。长春高琦在聚酰亚胺纤维技术上的突破解决了我国军事及航空航天领域对于聚酰亚胺需求问题。

由于PI 纤维耐热性能、机械性能优异，是航空航天和军用飞机等重要领域的核心配件材料，其在军用市场的应用具备不可替代性。在商用领域，PI 纤维在环保滤材、防火材料等应用目前正处于孕育期，PI零件加工未来有望为PI 纤维增添新活力。

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