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电子产品用聚酰亚胺薄膜的出产进程
作者:admin 发布日期:2019-05-11 10:36

聚酰亚胺薄膜的出产基本上是二步法,第一步:组成聚酰胺酸,第二步:成膜亚胺化。
成膜办法首要有浸渍法(或称铝箔上胶法)、流延法和流涎拉伸法(双轴定向拉伸法)。
选用流涎法出产的PI膜,现在可在出产较档的FCCL上很少数的得到使用。拉伸法(双轴定向法)出产的薄膜,功能有显着进步,但工艺杂乱出产条件严苛,出资大,产品价格高,可获得高尺度安稳性、低吸湿性等高质量的薄膜产品。挠性覆铜板选用的聚酰亚胺薄膜是选用此法制成的种类。
一、流涎法
前期,杜邦公司开发的聚酰亚胺薄膜是属均苯型的。这类薄膜是由均苯四酸二酐(PMDA)与芳香族二胺在极性溶剂中缩聚反应,生成中间体聚酰胺酸,然后经流延、去除溶剂,脱水闭环(亚胺化),由聚酰胺酸转化为聚酰亚胺。
流涎法出产PI薄膜的进程为:将聚酰胺酸(PAA)溶液均匀流布到一个接连工作的金属带上,并随金属带的运动通过一个枯燥箱以蒸腾掉一部分溶剂,通过部分枯燥的PAA薄膜可由金属带上剥离,再通过加热辊筒的作用进行枯燥,然后再骤冷、卷取,就能够得到接连长度的薄膜。这样一种进程就叫做流涎。在流涎成型进程中因为要蒸腾溶剂,并且溶剂的价格较高,这就需求添加溶剂回收体系以降低成本。
溶液流涎法制PI薄膜的工艺进程见下图所示。
(流延法出产PI膜的工艺流程)

流涎法出产PI薄膜的首要设备、制备进程、产品的检测如下述。
(1)首要设备:不锈钢树脂溶液储罐、流涎嘴、流涎机、亚胺化炉、收卷机和热风体系等。
(2)制备进程:
消泡后的聚酰胺酸(PAA)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转,将储槽中的溶液经流涎嘴前刮板带走,而构成厚度均匀的液膜,然后进入烘干道枯燥。
洁净枯燥的空气由鼓风机送入加热器预热到必定温度后进入上、下烘干道。热风活动方向与钢带运转方向相反,以便使液膜在枯燥时温度逐步升高,溶剂逐步挥发,添加枯燥作用。
聚酰胺酸薄膜在钢带上随其运转一周,溶剂蒸腾成为固态薄膜,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方式,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,由收卷机收卷聚酰亚胺薄膜从深冷-269℃至高温+400℃范围内仍能显现优异的物理、力学和电气功能。
(3)产品的检测
产品制造好后,均要对其拉伸强度、开裂伸长率、工频电气强度、外表电阻率、体积电阻率等进行测验。
流涎法出产PI薄膜,长度不受约束,剥离便利,平坦性好,厚度均匀。但对设备精度要求较高;并且PAA溶液的粘度较大,消泡过滤比较困难,出产速度较慢。因而,流涎法首要用于熔融温度高,熔体粘度大等不宜用挤出或压延法成型的塑料种类,或分化温度与熔融温度很接近的塑料种类。
二、流涎-双向拉伸法
在加热条件下,薄膜沿平面坐标中一个(单轴)或两个(双轴)方向进行拉伸,使得大分子链沿拉伸方向扩展摆放以改动薄膜的某些功能,这样的进程叫做塑料薄膜的拉伸取向。一般来说,拉伸适用于改进热塑性资料的机械功能。制备塑料薄膜的拉伸法,有单轴拉伸和双向(双轴)拉伸法之分。
单轴拉伸的设备比较简单,但是,它虽然在拉伸方向上加强了资料的力学功能,却一起在笔直方向上使得资料的力学功能甚至不如未拉伸的。因而,人们对双轴拉伸的爱好日益稠密。双向(双轴)拉伸能够使分子链沿平面取向,从而使资料有杰出的平面功能。双向(双轴)又可分为二次拉伸和一次拉伸。所谓二次拉伸,即便用一组不同钻速的辊筒,先平行于轴向拉伸到必定倍数(纵向拉伸),再使用夹具导轨上逐步扩展的张角笔直于轴向拉伸必定倍数(横向拉伸)。
双向拉伸法一般是在流涎法后边加上拉伸定向设备,膜加热到指定温度,进行大幅拉伸,使分子链在很大程度上顺着拉伸方向规整摆放,一个方向为单向,反正则为双向拉伸。拉伸后强度好3-5倍,耐热,耐寒性改进,物理等功能显着进步。高质量的膜都用此法。在功能上(尺度安稳性等)有高要求的FCCL,都选用双轴定向法出产的PI薄膜。
PI薄膜选用的拉伸法,现在又细分为单一的拉伸法和流涎一拉伸法两类。现在后业界更为推重些。流涎一拉伸法制备PI薄膜,是先把PAA溶液流涎构成的薄膜,蒸腾掉一部分溶剂,构成薄膜,在聚酰胺酸阶段,然后进行定向拉伸,使分子链发生必定程度的规整摆放。这样有利于产品功能的均衡、安稳共同。
双轴定向的流涎一拉伸法包含有树脂组成、流延、双轴定向、收卷等工序。工艺流程图见下图。
(双轴定向法工艺流程图)

 
在选用双向拉伸法制备PI膜,影响其拉伸薄膜功能的首要几个因素有:
(1)同一种类的拉伸薄膜,因为拉伸比、拉伸速度、拉伸温度等工艺参数的不同,其产品终究的结构功能往往有很大的不同。
一般可概括为两点:
其一,在规则的拉伸比和拉伸温度下,拉伸速度越快则分子定向程度越高。
其二,在规则的拉伸速度和拉伸温度下,拉伸比越大则分子定向程度越高。
(2)高聚物有无结晶倾向,其拉伸的详细施行进程不同。关于没有结晶倾向的高聚物,拉伸比较简单,能够直接进行拉伸,分子量比较大时,分子链的定向程度较低。聚合物的结晶对拉伸进程有显着的影响,结晶聚合物在拉伸时,不易使取向度进步。因而聚合物在拉伸前应尽量不含结晶相。其办法是将聚合物加热到熔点以上损坏结晶,然后骤冷以坚持无定形态。其次,拉伸进程使大分子规整摆放,有可能构成诱导结晶。另外,即便在恒温室内进行拉伸,如果被拉伸薄膜的厚度不均匀或散热不良,整个进程实际上也是不等温的,所得制品的质量比较差。因而,具有结晶倾向的高聚物最好在温度梯度改变的情况下进行拉伸。
(3)热处理条件的影响。拉伸薄膜经热处理的目的在于坚持薄膜的尺度安稳性,避免受热缩短。关于无结晶倾向的高聚物而言,热处理使现已拉伸定向的短链分子和分子链段松懈,但不影响大分子链的首要定向部分。关于有结晶倾向的高聚物,热处理使高聚物坚持满足的结晶度以避免缩短。其间的关键技术在于把握恰当的热处理温度。
 
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