
(来源:新材料研习社)同花证券
]article_adlist-->一、含氟聚酰亚胺的基本概念与优势
聚酰亚胺(PI)是一类主链含酰亚胺环的芳杂环高分子化合物,作为工程塑料中耐热性佼佼者,可在-200~300℃长期工作,短时间耐受400℃以上高温,兼具优异机械性能、尺寸稳定性、耐辐射性和化学稳定性,广泛应用于航空航天、微电子等高端领域,被誉为“二十一世纪最有希望的工程塑料之一”。
然而,普通聚酰亚胺存在明显局限:介电常数较高,难以满足集成电路需求;薄膜颜色偏浅黄,限制在无色透明材料领域的应用;吸湿率达3.5wt%,超出封装材料允许的3.0wt%上限;且不溶不熔的特性导致加工成型困难。
含氟聚酰亚胺(FPI)通过在分子结构中引入氟原子,既保留常规聚酰亚胺的优异综合性能,又赋予其独特优势,包括卓越的气体分离性能、高透明度、低介电常数、出色的溶解性及适宜的吸湿率,因此多年来一直是科研领域的研究热点。

二、含氟聚酰亚胺的发展概况同花证券
上世纪,美国杜邦(DuPont)公司率先认识到含氟聚酰亚胺的商业价值。1964 年,Bogert 发明的 “NR-150” 成为首个被开发的产品;1972年,杜邦公司首次合成出线型含 HFIP 的芳香聚酰亚胺,用作高温结构的粘合剂。
日本在含氟聚酰亚胺领域技术领先,利用蒸着聚合技术成功生产出厚达0.1μm 的高性能含氟聚酰亚胺材料。日本NTT公司深入研究,以氟化氢为基础的 PI 合物为核心,提出 “FLUPI”“FLUPI-CB”“FLUPI-PF”三种新型含氟 PI,可应用于光波导材料生产;日本日产化学公司、日本合成橡胶公司也开展大量研究,成功开发含氟取向膜材料,部分品种已实现商业化。
三、含氟聚酰亚胺的核心特性

四、含氟聚酰亚胺的合成工艺
FPI 的制备方法主要包括单步法、双步法和气相沉积法:
一步缩聚法:将二酐与二胺混合,利用异喹啉催化剂与甲苯的混合物加热至 180~200℃,反应3~5h获得FPI,适合生产可溶态FPI。双步法:第一步由二酐与二胺反应合成含氟聚酰胺酸(FPAA);第二步根据需求采用不同处理方法,如热亚胺化法(FPAA 涂层后高温亚胺化)、化学亚胺化法(乙酐与吡啶反应闭环)、异酰亚胺化法(N、N‘二环己基碳二亚胺(DCC)与强酸酐反应,经涂层和热异构化)。
气相沉积法:将二酐与二胺的蒸汽单独引入混炼室,制备FPI薄膜,实现原料的有效利用。
五、含氟聚酰亚胺的应用领域

六、含氟聚酰亚胺的市场格局
全球市场:主要集中于欧美及日韩,代表企业包括美国杜邦(Dupont)、日本大金工业(Daikin)、日本住友化学(Sumitomo)、日本宇部兴产(Ube)、日本三井化学(Mitsui)、韩国可隆工业(Kolon)、韩国 SK 综合化学(SK)等。中国市场:行业起步较晚,需求高度依赖进口;近年来本土企业加速国产化进程,主要参与者包括自贡中天胜新材料科技有限公司、深圳新宙邦科技股份有限公司、湖北鼎龙控股股份有限公司、安徽国风塑业股份有限公司、山东华夏神舟新材等。当前,科技发展对材料性能要求提升,单一功能材料难以满足实际需求,制备高性能、多功能、低成本的FPI具有重要意义。但国内含氟二胺、含氟二酐单体品种较少,工业化单体种类有限,仍是制约FPI发展的瓶颈问题。
资料来源:网络

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