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时代华鑫 张步峰:时代华鑫化学流延法制备高性能聚酰亚胺薄膜技术的自主创新及应用丨 2023 PITA

发布时间:2023-09-15

来源:势银膜链

发布者:时代华鑫

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2023年9月13-14日,由株洲时代华鑫新材料技术股份有限公司、势银(TrendBank)主办,株洲现代高分子新材料产业集群发展促进中心、南通博联材料科技有限公司协办,势银膜链承办的“2023势银国际先进聚酰亚胺材料产业大会”会议在湖南株洲美的万豪酒店召开。本次的会议主题为“深度解析PI产业技术创新路径”。

在本次大会上,株洲时代华鑫新材料技术有限公司 总经理/正高级工程师/博士 张步峰发表了题为《时代华鑫化学流延法制备高性能聚酰亚胺薄膜技术的自主创新及应用》的演讲。



关于时代华鑫,张步峰介绍到,时代华鑫原来是中车旗下时代新材底下的一个薄膜产品事业部。2019年从时代新材进行了国企混改脱离出来了,走向了独立发展的道路。是国内华鑫新材料流延法制备高性能聚酰亚胺的先行者,目前时代华鑫一共投产了两条生产线。


对于聚酰亚胺材料的研究历程,张步峰表示,时代华鑫2010年启动聚酰亚胺项目的初衷是为了解决在轨道交通牵引领域关键材料的“卡脖子”的问题。2015年时代华鑫建成化学流延法中试线,同时也放弃了热法的技术路线。2017年正式完成了工程一号线建设,时代华鑫抓住了历史性的机遇,碳基散热原膜成功配套三星,2019年实现了从进口替代到引领行业技术发展的跨越。2021年时代华鑫经过十几年的技术攻关终于打破了国外长期垄断,实现了耐电晕聚酰亚胺薄膜在轨道交通领域的批量装机。



目前时代华鑫的产品主要聚焦于两个领域:一个是高端的工业装备领域。这一领域主要与中国中车、航天科技、中国航发、中国船舶、中国电科、中国商飞和湘电集团等企业紧密合作,解决国家重大装备领域高性能聚酰亚胺薄膜卡脖子的问题。另一个是消费领域,现在已经跟苹果、三星以及国内各个终端进行了密切的合作和配套,在国际主流电子终端市场时代华鑫取得了重要的影响力。


关于化学流延膜技术,张步峰首先对化学流延法和热亚胺发之间的区别做了介绍,前驱体树脂通过脱水得到聚酰亚胺,有两种方式,其中通过300—400度的高温脱水,这个方式便是热亚胺法的工艺。在催化剂和脱水剂的作用下,在低温作用下脱水,这种工艺就是化学流延工艺。



关于热法和化学法,张步峰进一步介绍到,对于热亚胺法来说,最终过程的化学转变复杂,其中有降解反应、重排反应等,而化学流延的反应相对比较简单、比较单一,同时亚胺化反应温度比较低,可以避免前驱体树脂高温亚胺化时降解带来的杂质缺陷,从而得到一致性更好的高品质产品。


张步峰说到,和国内大部分人认知不同的是,热亚胺法设备相比化学流延法,如果采用同样的产品质量控制标准,前者的投资是要远远高于后者的,同时还需通过单体的化学结构优化去提升性能可靠性,这也会不可避免带来制造成本的进一步增加。



关于时代华鑫的重点产品技术,主要包括高等级绝缘材料技术、碳基散热材料技术和高热尺寸稳定材料技术,目前产品已经覆盖了工业装备、电子电路、电子散热和柔性显示等多个领域,其中有很多产品已经用在了国家重大装备上。



关于时代华鑫未来的工作重心,张步峰介绍到主要聚焦于三个方面的创新工作。



第一,化学流延法制备的低成本化和规模化创新。如何在短期内实现产能的突破,是时代华鑫目前考虑的重点方向。

第二,单体的低成本化化学结构突破或者传统单体制备的低成本化创新。能否有新的单体结构突破,以及新的单体能否实现大规模的低成本化生产,这是产业链上下游都要考虑的问题。

第三,基于需求牵引的完整产业链高效协同创新。依靠终端的拉动来明确材料方向,缩短开发和应用周期,是推动材料技术高速发展的最强劲动力。