高性能特种薄膜的特性及应用

PFC导读：

高性能特种薄膜涉及改性聚酯、含氟聚合物、改性聚酰亚胺薄膜、聚醚醚酮等特种树脂薄膜。这类薄膜的力学性能、耐高温性能、电气性能明显优于常规薄膜。一些高性能薄膜的生产流程与BOPET薄膜相似，针对熔点、玻璃化温度（Tg)、熔体粘度的差异，可对BOPET薄膜设备及工艺进行相应调整与改造，进行高性能薄膜的产品开发。

一、PEN薄膜

1、PEN的性能特点 

聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯 （PEN）的萘环比苯环具有更大的共轭结构，分子结构非常紧密，刚性高，各方面性能明显优于PET薄膜。

PEN薄膜具有卓越的绝缘性能及电介质稳定性及力学性能及耐热性能，这些优良的性能使之适用于多种电气、电器的绝缘材料。

①PEN的玻璃化温度比PET高，拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度高，热收缩率低、长期耐热性好。

②PEN的气体阻隔性较好，如氧气，二氧化碳和水的溶渗率仅为相当厚薄PET的1/3–1/5。

③PEN耐酸、耐碱、耐水解性和耐化学药品的性能优于 PET。

④PEN的热变形温度比PET约高30度，可以用于耐热薄膜

⑥PEN的双环结构具有很强的紫外线吸收能力

⑦PEN薄膜具有卓越的绝缘性能及电介质稳定性，即使是在比PET高的温度环境下，其电介质损耗也相当稳定。

2、PEN薄膜产品用途

①柔性电路板（FPC），柔性扁排线（FFC）

电子设备均需限重及体积小型化，内置器件密度高，大多采用柔性电路板。PEN薄膜其玻璃化温度要比PET高，加之良好的尺寸稳定性及良好的耐化学性，介电性，是柔性线路板的良好材料。

②复印机磁鼓膜

彩色复印机感光带对材质的热敏感性及机械性能的要求比普通黑白复印机的要求更高。 PEN薄膜在抗热性能和尺寸稳定性方面非常好，是其最佳选择。

③压缩机、电机和变压器等的绝缘材料

④音膜
移动通讯设备的蜂鸣器正更多为扬声器所取代。扬声器正常工作必须克服手机工作时产生的热量， PEN的耐热性能使之成为扬声器振膜恰当的选择。

⑤在显示设备上的应用
显示屏幕大型化，成像精细化对媒体的介质材料的耐热性能提出了更高的要求。PEN薄膜的良好的耐热性和介电性能，是显示设备的良好材料。

3、国外公司PEN薄膜介绍

日本帝人公司、东丽公司、英国ICI公司、美国杜邦公司等都进行了PEN薄膜生产开发。

以下为韩国SKC与杜邦PEN薄膜牌号对照表

4、PEN薄膜加工特点

BOPEN薄膜采用的工艺过程与PET膜生产一样，所用设备基本相同，但由于PEN的分子结构单元大，其结晶化速度比PET慢，而且熔体粘度大，应充分考虑上述因素，才能制备出高品质的PEN薄膜。

5、双向拉伸PEN薄膜工艺条件

二、超高阻隔阻水薄膜

水蒸汽透过量在10-2～10-3g/m2.day的超高阻隔膜主要应用于电子产品封装上，尤其是柔性显示领域。水蒸汽透过量小于10-4g/m2.day的超高阻隔膜主要用于OLED和太阳能电池的封装上。

美国3M前挡膜要求指标如下表：

国内太阳能背板膜生产厂家的水汽透过量值与3M及其他国外公司所生产的膜所要求指标差距较大。

研制水蒸汽透过量小于10-4g/m2. day的阻隔膜需要特殊工艺，有一定的技术难度。

1、高阻隔性树脂

2、无机阻隔层

3、树脂插层材料

4、多层材料复合技术

5、涂层技术

文章整理自：中国纺织科学院《高性能特种薄膜的特性及应用》