聚酰亞胺的知識(shí)普及

聚酰亞胺的知識(shí)普及：

聚酰亞胺是目前綜合性能好的的有機(jī)高分子材料之一，耐高溫達(dá) 400℃以上 ，長(zhǎng)期使用溫度范圍-200～300℃，無(wú)明顯熔點(diǎn)，高絕緣性能，103 赫下介電常數(shù)4.0，介電損耗僅為0.004～0.007，屬F至H級(jí)絕緣材料。

聚酰亞胺是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)的一類聚合物，這里面以含有酞酰亞胺結(jié)構(gòu)的聚合物最為重要。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，現(xiàn)在已經(jīng)是廣泛應(yīng)用在航空、航天、微電子、激光等領(lǐng)域。近來(lái)，各國(guó)都在將聚酰亞胺的研究、開(kāi)發(fā)及利用列入 21世紀(jì)有前景的工程塑料之一。聚酰亞胺，因其在性能和合成方面的突出特點(diǎn)，不論是作為結(jié)構(gòu)材料或是作為功能性材料，其巨大的應(yīng)用前景已經(jīng)得到充分的認(rèn)識(shí)，被稱為是"解決問(wèn)題的能手"，并認(rèn)為"沒(méi)有聚酰亞胺就不會(huì)有今天的微電子技術(shù)"。

聚酰亞胺樹(shù)脂的分類

如今，聚酰亞胺樹(shù)脂大體可以分為熱固性樹(shù)脂和熱塑性樹(shù)脂這兩個(gè)大類。

一、熱塑性聚酰亞胺

熱塑性聚酰亞胺的主鏈上含有亞胺環(huán)和芳香環(huán)，具有階梯型的結(jié)構(gòu)。這類聚合物具有良好的耐熱性和抗熱氧化性能，在-200-260℃范圍內(nèi)具有良好的機(jī)械性能、介電和絕緣性能以及耐輻射性能。按所用有機(jī)芳香族四酸二酐單體結(jié)構(gòu)的不同，聚酰亞胺又可分為均苯酐型、醚酐型、酮酐型和氟酐型聚酰亞胺等。

二、熱固性聚酰亞胺

熱固性聚酰亞胺材料按封端劑的不同，主要分為PMR型樹(shù)脂和雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。雙馬型樹(shù)脂的使用溫度一般不超過(guò)250℃，而PMR型聚酰亞胺樹(shù)脂的使用溫度可達(dá)371℃。上世紀(jì)70年代初，美國(guó)NASA的科學(xué)家研究成功簡(jiǎn)稱PMR(in situPolymerization of Monomer Reac-etants)的合成熱固性聚酰亞胺材料的技術(shù)，利用該技術(shù)開(kāi)發(fā)出PMR-15樹(shù)脂，并將該材料應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。PMR樹(shù)脂具有優(yōu)良的成型加工性能和很好的力學(xué)機(jī)械性能，可在260-288℃的高溫條件下長(zhǎng)期使用達(dá)數(shù)千小時(shí)，在316℃高溫下仍具有良的機(jī)械性能。由PMR型聚酰亞胺材料制成的復(fù)合材料目前主要應(yīng)用于航空航天飛行器的耐高溫結(jié)構(gòu)部件中。如果使用玻璃(石英)纖維或有機(jī)纖維作為增強(qiáng)材料，這樣就可以可制成既有良介電性能、耐高溫性能又有力學(xué)性能的樹(shù)脂復(fù)合材料，這種材料可被廣泛應(yīng)用于電子電力這些高技術(shù)的領(lǐng)域中。

聚酰亞胺樹(shù)脂pi PCB

一、聚酰亞胺樹(shù)脂的基本概念

覆銅箔聚酰亞胺玻璃纖維布層壓板（以下簡(jiǎn)稱PI板）是 為了適應(yīng)高頻、高耐熱、高可靠性PCB需求而開(kāi)發(fā)的基材。PI板具有優(yōu)良的耐熱性（Tg大于250℃）、高頻介電性能（50MHz以下，介電常數(shù)為 4.1，介質(zhì)損耗角正切為8×10-3）、機(jī)械性能、電氣性能、耐化學(xué)性及尺寸穩(wěn)定性，是極具市場(chǎng)潛力和發(fā)展前景的商品。為了推進(jìn)我國(guó)高頻PCB基材的發(fā) 展的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，以下PI板用聚酰亞胺樹(shù)脂的性能、發(fā)展及應(yīng)用，聚酰亞胺的改性途徑，PI板的制造過(guò)程，PI板的性能，國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況及UL認(rèn)證PI 板的性能等作一介紹。

二、BMI樹(shù)脂的發(fā)展歷程和應(yīng)用范圍

目前，制作PI板所用聚酰亞胺樹(shù)脂多為馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂（簡(jiǎn)稱BMI），是以雙馬來(lái)酰亞胺為活性基團(tuán)的雙官能化合物，其通式為：

60年代末期，由法國(guó)羅納-普朗克首先研制出M-331 BMI樹(shù)脂及其復(fù)合材料，從此，由BMI單體制備BMI樹(shù)脂開(kāi)始引起愈來(lái)愈多人的重視。BMI樹(shù)脂具有以下特性。

1. 與典型熱固性樹(shù)脂相似的流動(dòng)性和可模塑性，可采用與環(huán)氧樹(shù)脂類似的常規(guī)方法加工成型；
2. 具有優(yōu)良的耐高溫、抗輻射、耐濕熱、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小等特性。

因此，近20年來(lái)，BMI樹(shù)脂得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

70年代初，我國(guó)開(kāi)始BMI的研究工作，當(dāng)初主要針對(duì)電氣絕緣材料、砂輪粘合劑、橡膠交聯(lián)劑等應(yīng)用領(lǐng)域。進(jìn)入80年代，隨著新科技、宇航技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)開(kāi)始了對(duì)BMI復(fù)合材料樹(shù)脂基體研究，并取得了一些科研成果。

80年代初，日本將BMI樹(shù)脂用于CCL制造；我國(guó)于1986年開(kāi)始，將BMI樹(shù)脂應(yīng)用于CCL的研究，由國(guó)營(yíng)第704廠研究所提出并申請(qǐng)立 項(xiàng)，1988年該項(xiàng)研究課題由機(jī)電部電科院以國(guó)防科學(xué)技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目批準(zhǔn)立項(xiàng)，經(jīng)過(guò)3年努力，于1990年704廠研究所成功地將BMI樹(shù)脂應(yīng)用于 CCL制造，研制出TB-73覆銅箔聚酰亞胺玻纖布層壓板，并通過(guò)電子部組織的新產(chǎn)品鑒定，產(chǎn)品各項(xiàng)性能達(dá)到美軍標(biāo)MIL-P13949/10A要求，從 而填補(bǔ)了我國(guó)耐高溫、高頻電路用PCB基板的技術(shù)空白。

三、BMI樹(shù)脂的性能測(cè)試和他的改性方法

BMI樹(shù)脂具有良好的力學(xué)性能和耐熱性 （Tg大于250℃），使用BMI樹(shù)脂制作的CCL具有很好的力學(xué)性能、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐漏電痕跡性、耐化學(xué)性能、鉆孔時(shí)不出現(xiàn)樹(shù)脂玷污 等特性。但BMI樹(shù)脂熔點(diǎn)高、溶解性差、成型溫度高、固化物脆性大等缺點(diǎn)，使用未改性BMI樹(shù)脂制成的CCL，不但制造成本很高，而且板材脆性大、層間粘 接結(jié)性差、抗剝強(qiáng)度低、加工時(shí)易產(chǎn)生裂紋或?qū)娱g分層、固化溫度高、固化性能差（必須進(jìn)行后固化處理），阻礙了BMI樹(shù)脂的應(yīng)用和發(fā)展。因此，必須對(duì)BMI 樹(shù)脂進(jìn)行改性。BMI樹(shù)脂改性主要有以下三個(gè)目的：即提高BMI樹(shù)脂的韌性；改善工藝性；降低成本。