Industrianalyse af polyimidfilm

Oversigt over polyimidfilm (PI -film)

Polyimid (PI) er en polymer, der indeholder en imidstruktur i dens molekylære rygrad. Det hører til en stor familie af højtydende polymerer, hvor de fleste højtydende PI-materialer har aromatiske og heterocykliske strukturer som deres vigtigste rygradekomponenter. PI har den højeste flammehæmmende vurdering (UL -94) og udviser fremragende elektrisk isolering, mekaniske egenskaber, kemisk stabilitet, aldringsmodstand og strålingsmodstand. Det har en dielektrisk konstant på 4. 0 ved 1 0 3 Hz og et dielektrisk tab så lavt som 0. 004–0.007, hvilket gør det til et klasse F til H -isoleringsmateriale. Disse egenskaber forbliver stabile over et bredt temperaturområde (-269 grad til 400 grader), hvilket tjener pi omdømmet for at være "en af ​​de mest lovende ingeniørplast i det 21. århundrede" og "problemløsningen." Det siges ofte, at "uden polyimid, moderne mikroelektronik ikke ville eksistere," som PI -materialer sidder ved toppen af ​​polymermaterialets hierarki.

Polyimid Film (PI Film)

PI -film tilbyder ekstraordinære mekaniske egenskaber, dielektriske egenskaber, kemisk stabilitet og enestående modstand mod stråling, korrosion og ekstreme temperaturer. Det betragtes som et af de bedst presterende avancerede ingeniørpolymermaterialer over hele verden og kaldes ofte den "gyldne film." Ved siden af ​​carbonfiber og aramidfiber er PI-film et af de tre nøglepolymermaterialer, der væsentligt påvirker udviklingen af ​​højteknologiske industrier i Kina.

 

Fremstillingsproces af polyimidfilm (PI -film)

Før man gennemgår imidisering, skal PI-film først dannes til en membran ved hjælp af forskellige metoder, herunder støbning, støbestrinning (biaxial strækning), imprægnering (aluminiumsfoliebelægning), sprøjtning, ekstrudering og afsætning. Valget af behandlingsmetode påvirker filmens egenskaber og produktionseffektivitet i høj grad. Blandt disse metoder er støbning og støbning-strakning de mest almindeligt anvendte. Sidstnævnte foretrækkes til produktion af højtydende PI-film. I Kina er både casting- og imprægneringsmetoder veludviklet, skønt imprægneringsmetoden gradvist udfases på grund af dens underordnede isoleringsegenskaber. Mere avancerede teknikker såsom sprøjtning, ekstrudering og afsætning forblev overvejende under japansk kontrol fra 2016.

I øjeblikket findes der to primære imidiseringsmetoder: termisk imidisering og kemisk imidisering.

 

Termisk imidiseringinvolverer opvarmning af polyaminsyre til en specifik temperatur, der inducerer dehydrering og cyklisering.

 

Kemisk imidiseringinvolverer tilsætning af et dehydreringsmiddel og katalysator til polyaminsyre ved temperaturer under -5 grad, hurtigt blanding og derefter opvarmning for at fremme dehydrering og cyklisering.

 

Sammenlignet med kemisk imidisering er den termiske metode enklere med hensyn til proces og udstyr, men producerer film med ringere fysiske og kemiske egenskaber, hvilket gør den uegnet til PI-film med elektronisk kvalitet. Før 2014 var de fleste kinesiske producenter afhængige af termisk imidisering, mens næsten alle større PI -filmproducenter i udviklede lande var overført til kemisk imidisering. Den nyopbyggede 180- ton pi filmproduktionslinje ved tider nye materialer var blandt de første i Kina, der vedtog den kemiske imidiseringsproces, hvilket muliggjorde produktion af PI-film med højtydende PI til jernbanetransport.

 

Anvendelser af polyimidfilm (PI -film)

1) Udvidelse af markedet for PI-film med elektronisk kvalitet drevet af fleksible trykte kredsløbskort (FPC'er)

Fleksibelt kobberklædt laminat (FCCL) er et kritisk basismateriale til fremstilling af fleksible trykte kredsløb (FPC'er). Det globale FCCL-marked voksede fra 2,64 milliarder dollars i 2014 til 4,48 milliarder dollars i 2019. Som det primære råmateriale til FCCL, er den elektroniske kvalitet PI-film efterspørgsel steget i overensstemmelse hermed og nået 14.877,5 ton over hele verden i 2019, med 4, 869 tons forbrugt i Kina.

Fra 2014 til 2020 voksede Kinas FPC -marked fra CNY 29,07 milliarder til CNY 52,6 milliarder med en sammensat årlig vækstrate (CAGR) på 10,4%. Emerging elektroniske produkter fortsætter med at drive FPC-efterspørgsel, hvor markedet forventes at nå CNY 54,44 milliarder i 2021, hvilket yderligere udvider efterspørgslen efter elektronisk kvalitet PI-film.

 

2) Voksende marked for PI-film med specialkvalitet i rumfart og fleksible skærme

I luftfartssektoren bruges PI -film som et beskyttende materiale til raketter på grund af dets fremragende vejr- og strålingsmodstand. Det globale kommercielle luftfartsmarked overgik 800 milliarder CNY i 2019 med en CAGR på 22,1%. Da råmaterialeomkostninger tegner sig for ca. 35% af de samlede omkostninger ved en enkelt raketlancering, vil den indenlandske materialeproduktion reducere produktionsudgifterne markant og drive væksten i PI-film med specialfremstilling.

 

I den fleksible visningssektor er farveløs PI (CPI) -film det foretrukne covermateriale til sammenfoldelige smartphone -skærme. Efterhånden som fleksible skærme bliver mere kommercialiserede, fremkommer sammenfoldelige smartphones som en ny formfaktor. I 2024 forventes globale sammenfaldende smartphone -forsendelser at nå 45,3 millioner enheder, hvor Kina tegner sig for 13,2 millioner enheder. Som en kernekomponent i sammenfoldelige skærme vil CPI-film fortsat skabe efterspørgsel efter PI-film med specialkvalitet.

 

3) Stigende efterspørgsel efter termisk styring PI -film inden for forbrugerelektronik

Termisk grafitfilm, et derivat af termisk PI -film, er vidt brugt i LED -underlag, elektroniske komponenter og andre varmeafledningsanvendelser. Hjemmemarkedet for termiske grænsefladematerialer er vokset fra 660 millioner CNY i 2014 til CNY 1,27 milliarder i 2020 med en CAGR på 9,9%. Udviklingen af ​​5G-teknologi forventes at øge efterspørgslen efter PI-film i termisk kvalitet.

 

4) Udvidelse af markedet for PI-film i elektrisk kvalitet i vindkraft og højhastighedsbane

Elektrisk PI-film bruges hovedsageligt i højkvalitets isoleringssystemer til variable frekvensmotorer og generatorer, som er vigtige i vindkraft og højhastighedsskinneapplikationer.

 

Vindkraft: Fra slutningen af ​​2020 nåede Kinas vindkraftkapacitet 282 GW og voksede med 34,3% år-over-år og tegner sig for 36% af det globale samlede beløb. Med presset for vedvarende energi vil den indenlandske produktion af vindkraftmaterialer, inklusive elektrisk PI -film, fortsætte med at udvide.

Højhastighedsbane: Kina har verdens største højhastigheds jernbanenet, der tegner sig for over 60% af det globale samlede beløb.

 

Polyimid Film (PI Film) Industry Chain Analysis

1) opstrøms

Råmaterialer inkluderer Dianhydrid PMDA, Diamine ODA og andre væsentlige forbindelser. Nogle specialpi -monomerer er lokaliseret i Kina. PI -film Råmaterialer består af PI -monomerer og PI -harpiksløsninger. De vigtigste pi -monomerer inkluderer dianhydrid og diamine monomerer.

2) midtstrøms

PI -film er et meget alsidigt materiale med applikationer på tværs af adskillige brancher. De primære PI-produktformer inkluderer film, skum, fibre, fotosensitive PI og PI-baserede kompositter, hvor PI-film tegner sig for over 70% af det samlede marked. PI-filmproduktion involverer harpikspolymerisation, støbning, strækning, imidisering og efterbehandling.

Almindelige PI -filmtyper og applikationer:

Termisk kontrol pi film: Forløber for grafitfilm med høj termisk ledningsevne.

Elektronisk PI -film: Brugt til elektroniske underlag og trykt elektronik.

Elektrisk PI -film: Brugt i korona-resistente applikationer og klasse C-isolering.

Aerospace PI -film: Brugt i polyimidkomposit aluminiumsfolie (MAM).

 

3) nedstrøms

Almindelige underlag til FCCL inkluderer PI -film, polyester (PET), polyethylen naphthalat (PEN) og flydende krystalpolymer (LCP).

FPC'er, også kendt som fleksible PCB'er, bruger PI eller Pet Films som basismaterialer. Sammenlignet med stive PCB'er tilbyder FPC'er højere produktionseffektivitet, højere ledningstæthed, lettere vægt, tyndere profiler og fleksibilitet til tredimensionelle ledninger, hvilket gør dem ideelle til rumfart, militær, mobil kommunikation, laptops, computere, digitale kameraer og andre elektronik.

 

Industribarrierer for polyimidfilm (PI -film)

Tilpasning af høj udstyr og lange ledetider: Nøgleudstyr stammer hovedsageligt fra udlandet med indkøbscyklusser på 18-24 måneder.

Kompleks fremstillingsproces og høj tilpasning: PI -filmproduktion, især imidisering, er teknisk krævende.