1、6 冯俊杰等:国内聚酰亚胺薄膜产品概况及市场趋势 绝缘材料2014,47(5) 国内聚酰亚胺薄膜产品概况及市场趋势 冯俊杰,任小龙,韩艳霞 (桂林电器科学研究院有限公司,广西桂林541004) 摘要:概述了国内聚酰亚胺薄膜的制造技术、发展现状和一些主要公司的产品性能特点和应用领域,介绍了近 年来国内聚酰亚胺薄膜主要制造厂商的市场占有率、未来市场趋势、新型功能聚酰亚胺薄膜产品以及在应用 技术方面的新进展,对国内聚酰亚胺薄膜未来发展趋势进行了分析。 关键词:聚酰亚胺薄膜;产品;应用;发展 中图分类号:TM215-3 文献标志码:A 文章编号:10099239(2014)05000604 Polyi
2、mide Film Products Situation and Their Market Trends in China Feng Junjie,RenXiaolong,Han Yanxia (Guilin Electrical Equipment Scientific Research Institute Co,Ltd,Guilin 541 004,China) Abstract:The manufacturing technology and development status of polyimide film(PI)in China,and the performance char
3、acteristics and application fields of the PI products of some main companies were reviewedThe market share,market trend,novel functional PI products,and new advance in technology of main PI companies in China in recent years were briefly introducedThe development tends of PI in China were pointed ou
4、t Key words:polyimide film;product;application;development 0 引 言 聚酰亚胺(PI)薄膜目前是世界上性能最好的绝 缘薄膜材料,同时也是制约我国发展高新技术产业 的三大瓶颈关键性合成材料之一。随着科技的日 新月异与工业技术的蓬勃发展,PI薄膜除符合各类 产品的物性要求外,更具有高强度、高韧性、耐磨 损、耐高温、耐腐蚀等特殊性能,符合轻、薄、短、小、 高可靠性的设计要求。近年来,高性能PI薄膜在高 阶挠性印制电路板(FPC)、LED、电子通讯及光电显 示等产业的新应用使得新型PI薄膜需求日益增多, 在工业发展上扮演着越来越重要的角色u。
5、 。 1制造技术 PI是一种含有酰亚胺基的有机高分子材料,其 制备方式多种多样,国内主要是以芳香族二酐及芳 收稿日期:201402。26 基金项目:广西壮族自治区专利专项资金项目(桂知专139231); 桂林市科学研究与技术开发计划项目(201301192) 作者简介:冯俊杰(1969一),女(汉族),河南新郑人,高级工程师,从 事绝缘材料研发管理和经营管理工作;任小龙(1982-),男(汉族),陕 西蒲城人,工程师,从事绝缘材料开发、工艺研究以及管理工作。 香族二胺为原料,使用极性非质子性溶剂为介质反 应聚合成为聚酰胺酸(polyamic acid,简称PAA)溶 液,经过加热、脱水、环化处
6、理制得PI树脂,其薄膜 形态主要是利用PAA的易加工性进行涂布成型处 理而制得。国内PI薄膜主要制造厂商均采用预制 PAA溶液和涂膜高温亚胺化两步法,其中涂膜方法 按其工艺的不同可分为浸渍法(铝箔上胶法)、流涎 法(或铸片法)和双轴定向法 。 2发展历程 我国是世界上开发聚酰亚胺薄膜最早的国家 之一。上世纪70年代,由原机械部和化工部牵头在 中科院长春应化所、华东化工学院等单位研究成果 的基础上,上海合成树脂研究所(简称上海所)和第 一机械工业部北京电器科学研究院(现桂林电器科 学研究院有限公司,简称桂林电科院)分别用浸渍法 和流涎法工艺制造PI薄膜,上海革新塑料厂最早投 产年产5 t浸渍法聚
7、酰亚胺薄膜,桂林电科院与天津 绝缘材料厂、华东化工学院协作研制成功流涎法生 产均苯型PI薄膜的工艺路线。1978年,桂林电科院 与机械部第七设计研究院共同协作,研制了双轴定 绝缘材料 2014,47(5) 冯俊杰等:国内聚酰亚胺薄膜产品概况及市场趋势 7 向PI薄膜的专用设备。1993年,深圳兴邦电工器材 有限公司完成国内第一条产能60 、幅宽650,-700 min的双轴定向PI薄膜的工业化生产线。目前,国 内已有深圳瑞华泰、溧阳华晶、山东万达、无锡高 拓、桂林电科院、江阴天华等近1O家企业采用流涎 双向拉伸工艺制造PI薄膜,相继进行双向拉伸PI薄 膜的产业化开发4-5,13-14】。 3产
8、品概况 31产品现状 目前国内大约有50家规模大小不等的PI薄膜 制造厂商,其中约80采用流涎工艺制造,仅少数 厂商采用双轴定向工艺制造。国内PI薄膜产品幅 宽为1 040 rnrl,单条生产线产能基本在200 ty左 右。根据在不同终端电子产品的应用,PI薄膜厚度 规格可分为75 txm、125岬、250tm及厚膜,其中 手机、相机等手持式电子产品使用125岬或更薄 的PI薄膜,一般电子产品、汽车、笔记本电脑和覆盖 膜使用250岬厚度的PI薄膜,补强板则使用较厚 的PI薄膜。国内典型PI薄膜制造厂商的产业概况 如表1所示。 32产品分布 随着电工、电子行业的迅速发展,国内PI薄膜 材料制造厂
9、商开发了多种商品化的高性能与功能 表1 国内PI薄膜典型制造厂商、产能及产品概况 产线 制造厂商 制造技术 厚度itm 制造地 幅宽mm 产(ty 桂林电器科学研究院有限公司 双拉 1 040 1 280 125l25O 广西桂林 溧阳华晶电子材料有限公司 双拉 1 040 230 13Ol25O 江苏溧阳 深圳瑞华泰薄膜科技有限公司 流涎、双拉 1 040 1 500 8O1500 广东深圳 江阴天华科技有限公司 双拉 1 040 500 130-1250 江苏江阴 江苏亚宝绝缘材料股份有限公司 流涎、双拉 l 040 300 2002O0O 江苏宝应 万达集团股份有限公司 双拉 l 040
10、 240 1301O00 山东东营 注:信息来源为国内典型制造厂商网站,其中产能含规划量。 化PI薄膜,如桂林电科院、江阴天华、深圳瑞华泰等 开发的高尺寸稳定性薄膜;桂林电科院、苏州嘉银、 宁波今山电子等开发的黑色PI薄膜;桂林电科院、 天津天缘、天津嘉亿等开发的耐电晕PI薄膜以及长 春高琦开发的无色透明PI薄膜等。深圳瑞华泰研 制的高性能PI薄膜,其拉伸强度、伸长率和电气绝 缘性能等方面与国外同类产品相近,且价格比国外 产品低,已经显现出强劲的市场竞争力和价格优 势。但是,国内生产的PI薄膜与国外同类产品在质 量方面仍存在一定差距,如力学性能稍低,外观质 量稍差,热收缩率稍高。国内典型PI薄
11、膜制造厂商 的产品概况详见表2。 表2国内典型PI制造厂商产品概况 制造商 传统 高性能 功能型 桂林电科院 HN VN BC、CR 溧阳华晶 HN HV 江阴天华 TH 山东万达 HN HV 深圳瑞华泰 H、HN HV、HL、HE HCB、HCR BY、BL、BX、HT、 今山电子 CN MT、CR 长春高琦 HN 透明 天津嘉亿 CR 注:信息来源为国内典型制造厂商网站。 8 冯俊杰等:国内聚酰 胺薄膜产品慨况及市场趋势 绝缘材料 2014,47(5) 33发展趋势 20l0年中科院化学所与深圳瑞华泰开始合作 共建以开展PI薄膜双向拉伸、无色透明和微孑L膜的 产业化技术开发等研究为基础的高
12、性能PI薄膜材 料T程技术中心,以满足我国未来在柔性平板显示 器、汽车大功率燃料电池以及有机薄膜太阳能电池 等新型高技术产业发展的需求。2010年长春高琦 设立了长春聚明,主要从事PI柔性薄膜(包括透明、 耐电晕型)的研究、批量制造以及连续化制备技术 的研发、生产和销售,并于2012年建设年产分别为 5 000 m 、2 000 m 高性能薄膜和导电薄膜生产线, 主要用于OLED白光照明、薄膜太阳能电池、防电磁 辐射透明薄膜、射频电路板、触摸屏等领域,具有耐 高低温、高强度和对可见光波段光线透明等特点 深圳惠程开始建设透明、高介电常数、低介质损耗 等功能型PI薄膜生产线。 4市场概况 全球高性
13、能PI薄膜的研发和制造技术完全被 美日韩等同望断,主要集巾于美国杜邦、日本宁部 兴产、口本钟渊化学和韩围SKC KOLON等生产 商,它们控制着全球约90的市场份额。上世纪70 年代中期,F1于当时下游市场需求不足,PI薄膜产 业发展缓慢,同产电T绝缘用普通PI薄膜的产能仅 约250 ty。进入21世纪,随着国内电子T业的发 展,尤其是柔性覆铜板(FCCL)的快速发展给聚酰 亚胺薄膜市场带来巨大的发展空问,市场需求日益 增加。2002年,同内PI薄膜产能约750 ty;2004年 产能增加到1 500 ty;2009年产能达到4 000 ty。 20042009年,国内PI薄膜的产能和产量均以
14、每年 20以匕的速率增长,20l1年以来,同内PI薄膜的 需求量超过3 000 ty,销售额约10一l2亿元 。 j。 目前,国产PI薄膜90以上应用于绝缘材料领 域,年消费攮3 0005 000 t,年进口最为800 900 t。20l3年,同内PI薄膜需求量达到5 000 ty, 闻内FCCL行业对PI薄膜需求量的统汁及预测如图 1所示 业内人士预计,未来几年冈内PI薄膜市场 将以年均12以上的速率快速增长。此外,不仪同 内PI薄膜的市场空问大,囝际市场行情也很好, 内产品的fl口量也逐年增加。随着新型动力电池 技术和产业的发展,新型动力汽车电池隔膜的产业 需求L【土推动特种功能型PI薄膜
15、的发展、因此同内 高性能PI薄膜的发展潜 大 。 。 删 栏 l中国需求量( ) 世界需求量(ty) +中国需求占世界比重() 图1 FCCL行业对PI薄膜需求量的统计及预测 (数据来源:中I 电r材料仃 Ik 会) FCCL是广泛应用于电子l 业、汽 _、Jk、信息 产业和各种闰防 用挠性印制电路板(FPC)的主 要材料,4G通讯、智能家电及汽车电子等方 的高 速增长,推动FCCL市场的发展 在FCCL领域,PI 薄膜主要用作绝缘基膜或高温胶带,对PI薄膜的要 求较高,80以上依赖进口20l2年罔内FCCL片J PI薄膜的市场分布如冈2所示,其中同内主埂制造 厂商占比约1Y 中国 主要 江阴
16、 中同 地区 厂商 迈, Ef奉 主要1商: 东 一杜邦 字部兴产、 钟渊化学, 340 SKC KOLONPI301 图2 2012年国内FCCL用PI薄膜市场格局 5未来态势 51 态势分析 我同是全球最大电子零组件生产基地 技术 与产品布局方面,同内Pl溥膜制造厂商与全球主要 领导厂商仍有一段距离,下面对闰内PI薄膜制造厂 商进行态势分析。 优势:冈内制造企业在珠l二角、长角及大两 部均有布局;与下游合作,问接提升日内制造企业 绝缘材料2014,47(51 冯俊杰等:国内聚酰亚胺薄膜产品概况及市场趋势 9 的制造技术能力;产品价格低廉,以高性价比取得 客户认同等。 弱势:国内现状使得国内
17、制造企业无法培养高 层次的技术人才;生产良率仍低于国际水平;工资 持续上涨,减弱当地生产的优势;融资渠道较为局 限;产业规模持续扩大,在缺乏新兴产品驱动下造 成_PI薄膜制造厂商同质化竞争态势愈来愈明显等。 机会:我国自主品牌智能型手机崛起,积极往 高阶产品迈进,如内埋式原件产品;未来国内4G基 站构建,无线通讯处于初步阶段等。 挑战:日商、韩商、台商持续提升生产技术水 平,抢占国内庞大的消费市场;中、低阶产品一直存 在着价格下降的压力;成本持续上升、经营环境不 确定性增加;受国际经济环境波动巨大等。 52发展趋势 未来高性能PI薄膜在柔性有机薄膜太阳能电 池和新一代柔性LCD和OLED显示器
18、产业以及锂 离子等新型动力蓄电池技术和产业均有着广阔的 市场口 。PI薄膜的研究主要朝高性能化、多功能 化、易成型加工和低成本等方向发展,同时关注具 有差别化和特殊应用的高性能PI薄膜。主要通过 分子结构设计、新合成技术以及纳米复合等措施实 现产品的系列化和功能化,不断扩大新品种和用 途,提高市场占有率。主要包括:超薄;低介电 常数;低收缩;TPIPI多层复合;高强度和高 模量;导电膜;无色透明;低吸水率等 侧。 由于消费电子产品的多样化、生命周期愈来愈 短,造成产品量少、高定制化,使得国内相关企业能 够积极投身该行业,进行利基型竞争,同时进行一 站式服务:进行中小批量PI薄膜产品差异性制造,
19、 减少客户投入FCCL设计的人力成本等。 参考文献: 1】任小龙国外聚酰亚胺薄膜工业发展概况J绝缘材料,2012, 45(6):3437,42 2任小龙,董占林,张俊丽,等国外聚酰亚胺薄膜产品及应用发展 J绝缘材料,2013,46(3):2832 3 高利平,张蓓我国聚酰亚胺薄膜工业进展J精细与专用化 学品,2010,18(9):13 4李英葆谈谈聚酰亚胺薄膜生产技术的发展J绝缘材料, 2008,41(4):75-76,80 【5李英葆我国聚酰亚胺薄膜制造技术发展水平的评估J绝缘 材料,2002,35(5):2830,34 6吴国光聚酰亚胺及其薄膜的制造与应用J信息记录材料, 2010,11(
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21、拉伸聚酰亚胺薄膜工业化生产线在 深圳建成投产J绝缘材料通讯,1994(1):4849 14冯云生,屠恒舟享双轴定向聚酰亚胺薄膜研制成功J绝缘 材料通讯,1985(2):62 15钱伯章聚酰亚胺国内外发展分析J】国外塑料,2008,26(11): 4043 16贺飞峰聚酰亚胺的发展动向,机遇和对策J上海化工,2004 (8):28-31 17】天津绝缘材料厂聚酰亚胺薄膜市场动向J】绝缘材料通讯, 1988(6):1314 18刘伟利聚酰亚胺膜的发展概况J中国塑料,1993,7(4): 1015 【19】汪家铭聚酰亚胺薄膜生产应用与市场前景J中国石油和 化工经济分析,2012(8):5860 2O
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