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上海思德胶辊制造有限公司 

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电晕胶辊在PI薄膜生产中的作用

发布时间:2019-09-02 07:56:51人气:

电晕辊在PI薄膜生产中的作用

 

PI薄膜原膜的生产,是否需要电晕辊,我们先不着急给出答案,先从认识PI薄膜再从它的生产工艺及使用需求去看,就明白了。

PI薄膜,中文名是聚酰亚胺薄膜(POLYIMIDE FILMPI FILM)。聚酰亚胺是一类分子链中含有环状酰亚胺基团的高分子聚物(Polyimide,简称PI),聚酰亚胺(PI)薄膜是世界上性能最好的薄膜类绝缘材料,经过近50年的发展已经成为电工电子领域的重要原材料之一。

电晕辊与PI膜


    聚酰亚胺薄膜外观呈黄色透明,相对密度1.391.45,聚酰亚胺薄膜具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、黏结性、耐辐射性、耐介质性。对于大多数人来说,可能对这个材料感觉比较陌生,感觉从未接触到这种神秘的材料,其实,PI膜所生产的电子产品无时无刻不与我们生活密切相连,消费电子产业及5G信息互连推动下的相关产品,都是越来越小型化、轻量化。在追求轻薄小的发展需求下,电子产品目前主流的技术方案是采用电解铜箔(最薄可做到4.5~6μm)与PI薄膜通过高温度热压的方式(如常见的TPI结构工艺方式)进行铜箔与PI薄膜的覆合,得到新电路板基材,再用他们制作不同的电路板,使用于我们的电子产品中,如手机、平板及手环等其它可穿戴设备。

  如图示中的手机屏总成,相信修过手机屏的朋友都看到个内部结构。黄色柔软的部了分就是FCCL(柔性覆铜板)了,主要成分就是铜箔与PI薄膜。

当然,PI薄膜具有良好的耐高温及绝缘特性,在工业生产中,较为常见,比如PCB电路板的过锡工序就用到PI薄膜做为保护。一些高温使用场景的电气绝缘也用到PI薄膜。所以,PI薄膜特别适宜用作软性印制电路板基材和各种耐高温电机电器绝缘材料。其特征在于亚酰胺环结构,高芳族含量,并且在很宽广的温度范围之内(-269~400),具有稳定而优异的物理、化学、电气以及机械等性能,因此其材料本身的热稳定性高,耐辐射也耐热,更允许在温度高达500℃下加工,也具有低介电常数,是良好的绝缘体,在电气零组件应用上效果极佳,并且具有优异的机械性能,以及坚韧的涂层以及抗酸、抗溶剂。

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由于PI薄膜具有良好的耐高低温性能、环境稳定性、力学性能以及优良的介电性能,在众多基础工业与高技术领域中均得到广泛应用,从以下几点说明。

1性电路板

性电路板的铜箔基板(FCCL)以及性电路板(FPCB)的保护层(Coverlay)的应用最普遍,且市场也最大。

2. 绝缘材料

电机电子设备绝缘、耐高温电线电缆、电磁线、耐高温导线、绝缘复合材料等

3. 电子产业领域

印刷电路板的主机板、手机、离手机、锂电池等产品。一般来说常用是25um以下的PI膜。

4. 半导体领域应用

微电子的钝化层和缓冲内涂层、多层金属层间介电材料、光电印刷电路板的重要基材。

5. 非晶硅太阳能电池领域

透明的PI膜可性的太阳能电池底板。超薄的PI膜可应用于太阳能光伏板

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PI薄膜生产商开发了多种商品化的高性能PI膜,由于研发层次及难度很高,目前PI薄膜产业以杜邦(Dupont)、日本宇部兴产(Ube)、钟渊化学(Kaneka)、日本三菱瓦斯MGC、韩国SKCK-OLONPI中国台湾地区有达迈及各家厂商。

现在我们来看一下PI薄膜是如何生产出来的,常用的合成方法主要是由均苯四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(ODA)为原料的PI树脂之。化学合成反应式及其分析结构。下图所示:

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聚酰亚胺薄膜的生产基本上是二步法,第一步:合成聚酰胺酸,第二步:成膜亚胺化。成膜方法主要有浸渍法(或称铝箔上胶法)、流延法和流涎拉伸法。流涎法设备精度高,薄膜均匀性好,表面干净平整,薄膜长度不受限制,可以连续化生产,薄膜各方面性能均不错,一般要求的薄膜均可采用此法生产

流涎法主要设备:不锈钢树脂溶液储罐、流涎嘴、流涎机、亚胺化炉、收卷机和热风系统等。制备步骤:消泡后的聚酰胺酸溶液,由不锈钢溶液储罐经管路压入前机头上的流涎嘴储槽中。钢带以图所示方向匀速运行,将储槽中的溶液经流涎嘴前刮板带走,而形成厚度均匀的液膜,然后进入烘干道干燥。

洁净干燥的空气由鼓风机送入加热器预热到一定温度后进入上、下烘干道。热风流动方向与钢带运行方向相反,以便使液膜在干燥时温度逐渐升高,溶剂逐渐挥发,增加干燥效果。聚酰胺酸薄膜在钢带上随其运行一周,溶剂蒸发成为固态薄膜,从钢带上剥离下的薄膜经导向辊引向亚胺化炉。

亚胺化炉一般为多辊筒形式,与流涎机同步速度的导向辊引导聚酰胺酸薄膜进入亚胺化炉,高温亚胺化后,由收卷机收卷。

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PI膜的制造过程则是在PI高分子的两个步骤中间加入流涎、干燥、拉伸等步骤,使PAA显然,我们常见的PI薄膜通常是采用流延法获得。薄膜用途是依据具体的用户需求来定,如果是需要薄膜表面进行粗糙化处理,那么可以选用电晕的方式获得,就需要用电晕机及电晕辊,电晕辊可以是胶辊或是金属辊。 

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