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一文读懂聚酰亚胺(PI)到底是个啥

19-02-16 23:50 13457次浏览
ymsslly
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前一段时间柔宇科技和三星先后推出了可折叠屏智能手机,据有关报道称,可折叠屏手机上就使用了触摸透明聚酰亚胺。这种聚酰亚胺材料(柔术大师)虽然耐久性不及玻璃面板(钢铁硬汉),但主要优势在于其弯曲性,灵活度、可变性更高。

而最近分析师郭明錤更是发布了跟新款 iPhone 天线技术相关的投资者预测报告,他预测2019 年的 iPhone 将会用上四个 MPI 天线和两个 LCP 天线的组合,以替换掉目前 6 个均为 LCP 天线的方案。其中MPI(Modified PI )就是改性聚酰亚胺。
可以说没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术,但这个PI(聚酰亚胺)是个啥?
聚酰亚胺(Polyimide),缩写为PI,是主链含有酰亚氨基团(─C(O)─N─C(O)─)的聚合物。主要有两大类:
脂肪族(实用性差、非商业化)
芳香族(获得商业化的品种),芳香族聚酰亚胺分为以下几类:均苯型、单醚型、双醚酐型、聚醚酰亚胺(PEI)、聚双马来酰亚胺、降冰片烯二酸改性聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺(PAI)。
PI在合成上具有多种途径,这就使得它在合成配方设计上具有非常大的自由度,可以根据使用场景设计合成不同性能的聚酰亚胺材料,从而具有广泛的应用领域,比如航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。
PI从上世纪60年代就被各国列入 21世纪最有希望的工程塑料名单。因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其巨大的应用前景已经得到充分的认识,被称为是"解决问题的能手",并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。
纯PI很少单独使用,应用的PI多为其改性和复合品种:1、PI+长(碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维)纤维增强的树脂基复合材料;2、PI+短切(碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维)+(聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼);3、耐高温聚酰亚胺胶粘剂;4、耐高温电子封装材料;5、耐高温涂层或薄膜。
所以,重点来了,聚酰亚胺可以有很多种形态,可折叠柔性屏手机用的是无色透明的聚酰亚胺膜。膜,聚酰亚胺膜,无色透明聚酰亚胺膜!
那么pi膜又是如何来的呢?PI的商品化首次出现在上世纪60-80年代。薄膜是PI最早的商品之一,主要产品有杜邦 Kapton、宇部兴产的Upilex系列和钟渊Apical。由于PI薄膜具有较高的耐油、耐温和低介电损耗等优异的综合性能,有着“黄金薄膜”的美称。
可折叠屏手机使用了新一代OLED照明/显示技术,OLED在生产制造过程中,由于需要在柔性基板上溅射上电极或TFT材料,基材一般为耐高温聚合物,使用得最多的是耐高温聚酰亚胺(PI)材料。
PI膜的生产制备:PI主要由二酐类(Dianhydride)及二胺类(Diamne)为原料聚合而成,目前主要有一步法、二步法、三步法和气相沉淀法四种方法。其中,二步法是目前PI 膜制造中最普遍采用的合成PI的工业化方法,具体是指缩聚和酰亚胺化两个步骤。
二步法是先由二酐和二胺获得前驱体聚酰胺酸(PAA),再通过加热或化学方法后固化(又称为亚胺化、环化、熟化)脱水,而形成PI高分子。下图所示主要是由均苯四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(ODA)为原料的PI树脂的化学合成反应式及其分子结构。
PI树脂二步法的化学合成反应式
PI 膜的制造过程则是在PI高分子的两个步骤中间加入流涎、干燥、拉伸等步骤,使PAA溶液变成PPA膜后再进行亚胺化处理,从而生产出PI膜。
黄金薄膜可不只是外表长得像黄金,价格也是死贵死贵的。其市场价格达到每吨60-300万元人民币,其中双轴向拉伸电子膜市场价格均在每吨100万人民币以上。
目前国内市场PI薄膜需求快速增长,严重依赖进口,需求潜力巨大,处于严重供不应求的状态。
国内之所以严重依赖PI薄膜进口,是因为PI薄膜的合成门槛极高,聚酰亚胺合成难度极高、下游产品加工难度较大。
在单体合成方面,尽管有相应的单体商品化,但成本非常昂贵,例如六氟二酐每千克达上万元;在聚合方法上,目前所用的二步法和一步法均使用高沸点的溶剂,价格高就算了,后期又不好处理;在生产工艺上,生产成本高的浸渍法、双轴拉伸法一般人玩不起,玩得起的流延法是成本低,但污染性大。
这就是为什么尽管国内也有生产PI薄膜的厂家,但是其生产的产品基本只能用于电学绝缘,高端产品的应用,也就是电子级PI薄膜只能依赖进口。
目前全球生产PI的厂家近100家,PI市场主要供货商包括杜邦、通用电气 、阿莫科公司、巴斯夫、西巴盖吉、郝斯、东丽杜邦、钟渊化学、三井东亚、宇部兴产、SKCKOLON等公司。
国内布局了PI膜的上市企业主要有丹邦科技时代新材国风塑业新纶科技
5G手机时代离我们越来越近,手机的飞速发展离不开性能优良的硬件材料。PI 材料在微电子行业有着巨大的应用价值,但生产成本高,如果可以在单体合成和聚合方法上降低成本,PI材料一定可以在未来的材料领域大放光彩。
好了,到这里大家就基本懂了,也就知道在我们大A市场上,真正能够算是做膜的企业也就丹邦科技、时代新材、国风塑业、新纶科技这四家了,所以请大家珍惜这真正的“黄金四膜”
再有好的膜标的,还望大家补充!
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评论(63)
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热门 最新
lfqlfq

19-02-17 14:40

0
睁眼说瞎话,哪来的减持?都冻结三年了,怎么减?[引用原文已无法访问]
轻舟侠客

19-02-17 12:59

0
国风塑业的公告,可以当科普学了。
轻舟侠客

19-02-17 12:56

0
国风塑业股票代码:  000859  编号:2017-033


  安徽国风塑业股份有限公司关于投资建设年产180吨高性能微电子级聚酰亚胺膜材料项目的公告

  本公司董事会全体成员保证内容的真实、准确和完整,没有虚假记载、误导性陈述或者重大遗漏。
  为加快企业产业转型升级,发展高端功能膜材料,进一步提高上市公司核心竞争力,经安徽国风塑业股份有限公司(下称“公司”)董事会六届十七次会议审议通过,公司拟投资建设年产180吨高性能微电子级聚酰亚胺膜材料项目。

  具体情况公告如下

  一、投资概述为加快企业产业转型升级,发展高端功能膜材料,进一步提高上市公司核心竞争力,公司经认真的市场调查和详尽的可行性研究,拟自筹资金1.79亿元投资建设年产180吨高性能微电子级聚酰亚胺膜材料项目(下称“聚酰亚胺膜项目”)。本次项目投资事项不构成关联交易,根据《公司章程》及《深圳证券交易所股票上市规则》的相关规定,不需公司股东大会批准。
  本次项目投资事项已经获得国有资产监管部门批准。

  二、投资主体本项目由公司本部实施。

  三、项目基本情况

  1、项目基本情况本项目拟建设2条聚酰亚胺薄膜国产生产线,年产聚酰亚胺薄膜180吨。项目建设地点在合肥市高新区铭传路公司新基地,使用土地为公司自有土地。

  2、项目建设周期及产能本项目建设期为1.5年,项目建成达产后,可实现年产180吨高性能微电子级聚酰亚胺薄膜,主要产品为12.5μ-25μ高端电子基材膜、覆盖膜,高导热型碳基膜。

  3、项目预算聚酰亚胺膜项目总投资17,900万元,其中固定资产投资16,900万元,流动资金1,000万元;项目总投资收益率14.84%,投资回收期7.67年;建成达产后可实现年销售收入9,000万元,税后利润2,000万元。

  4、项目资金来源本项目资金来源为银行项目贷款及公司自筹

  四、项目实施的可行性、风险和对公司的影响

  (一)项目实施的可行性
  1.符合公司产业转型升级的战略规划为推进产业转型升级,公司制定了发展高端功能膜材料,积极引进新型产业,成为高端功能膜材料领域领跑者的战略目标。公司2013年投资建设年产4000吨超薄耐候平衡型聚酯电容膜项目,2014年实施非公开发行股票募资建设年产3万吨环保节能预涂膜项目,迈出公司产业转型升级的步伐。为继续贯彻落实公司发展战略,经过充分调3研,公司拟投资建设年产180吨高性能微电子级聚酰亚胺膜材料项目,为公司产业转型升级加码助力。聚酰亚胺薄膜属于《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》中提出的“基础原材料”,属于国家、省市政策鼓励研发和生产的新材料,符合《产业结构调整指导目录(2011年本)》、《重点新材料首批次应用示范指导目录(2017年版)》和《中国制造2025安徽篇》等产业政策以及国家推进供给侧改革的政策,符合合肥市关于发展电子信息新材料产业和集成电路产业发展规划的政策方向,也符合公司发展新材料产业的战略规划。

  2.产品是引领科技发展的先进基础材料,市场空间广阔聚酰亚胺(PI)薄膜被业界称为“黄金薄膜”,可以在-270°C~400°C宽温度范围内长期使用,同时具有高强度、高绝缘、抗辐射、耐腐蚀等优异的综合性能。聚酰亚胺薄膜按照用途分为一般绝缘和耐热为目的的电工级应用、附有挠性等要求的电子级应用、航空航天应用和柔性显示光电应用等领域。聚酰亚胺薄膜品种较多,使用范围广泛,目前在电子领域使用量最大,占聚酰亚胺薄膜总量的60~80%。电子级聚酰亚胺薄膜是微电子制造与封装的关键性材料,主要应用在柔性电路板(FPC)的基板制造领域。随着电子产品向着薄轻、小型化快速发展,使柔性电路板基材柔性覆铜板(FCCL)的市场迅速扩大,驱动了聚酰亚胺薄膜产业的快速发展。同时,随着PI薄膜在柔性显示领域、太阳能薄膜电池领域以及航空航天领域的用途拓展,其需求量也在不断增长。根据中国电子材料行业协会相关报告,2015年全球电子级聚酰4亚胺薄膜产能约为10,050吨。聚酰亚胺薄膜主要供应厂家有杜邦、日本钟渊化学、日本宇部兴产、韩国SKC、台湾达迈等五家公司,它们占据全球90%以上的市场份额。与全球市场需求相比,产能有较大的缺口。国内聚酰亚胺薄膜生产厂家以电工领域产品为主,柔性覆铜板用电子级聚酰亚胺薄膜约85%需要依赖进口。2015年我国聚酰亚胺薄膜消费量约8,045吨,销售市场规模约60.4亿元,但国内PI薄膜厂家产能仅为3645吨。细分来看,我国的低端电工级聚酰亚胺薄膜已经基本满足国内需求,而电子级聚酰亚胺薄膜超过80%依赖进口,更高等级的PI薄膜则仍处于空白领域。根据西南证券研究报告《聚酰亚胺材料—产业化和进口替代逐步加速》,我国电子级聚酰亚胺薄膜需求约为5,000吨,市场容量超过50亿元,其中FCCL约消耗3,000吨,轨交、航空航天和微电子封装等领域的聚酰亚胺薄膜总需求约为600-800吨。国内电子级聚酰亚胺薄膜厂家产能远低于市场需求,替代进口的市场空间巨大。

  3.强大技术实力为项目提供支持公司是国家高新技术企业,技术中心被认定为国家级企业技术中心。公司长期注重科技进步和技术开发,具有良好的研发机制。公司具有强大的薄膜新产品研发能力,自1986年开始就致力于BOPP薄膜、BOPET薄膜的技术研发,有着三十多年的双向拉伸薄膜生产经验。截至2016年末,公司拥有专利141项,其中发明专利23项,近3年来公司共研发国家重点新产品1项,省级新产品10项,为聚酰亚胺薄膜的研发积累了丰富的经验。公司与多家高校和科研院所形成紧密型合作机制,借助科研院所5的力量研发新品,并力求最迅速地将其研究成果产业化。目前,公司与中国科学技术大学、合肥工业大学、安徽大学等高校建立了稳定的合作关系。通过与科研院所紧密的技术合作,发挥其特有的技术理论优势,进一步增强了公司的技术研发能力。综上所述,聚酰亚胺膜项目符合公司发展战略,公司具有强大的技术支撑,产品市场空间特别是替代进口的市场空间巨大,具有良好的经济效益和社会效益,项目可行。

  (二)项目的风险及应对措施
  1.技术风险聚酰亚胺膜项目的技术要求、生产设备的精度要求均较高,且项目的生产过程均为化学反应,存在较高的技术风险。若工艺、技术不达标,可能会造成项目投产期延长、成品率降低、产品品质不合格、项目利润率及回收期不及预期等不利后果。对此,公司已对有关工艺、技术进行了详尽的调查,结合公司多年从事双向拉伸薄膜生产的技术优势,筹建了聚酰亚胺薄膜实验室,并开展了大量的合成与成膜实验研究。同时,公司已与中国综合规模和技术能力最强的聚酰亚胺薄膜专业制造商深圳瑞华泰薄膜科技有限公司签订战略合作协议,利用各自资源优势进行战略合作,致力发展中国自有技术聚酰亚胺薄膜产业。

  2.市场风险目前国内电子级聚酰亚胺薄膜市场主要由美国、日本、韩国厂商占领,公司目标市场为替代进口,竞争对手市场策略和市场供需环境的变化,也可能导致公司本次投资项目无法获得预期收益。对此,公司将探索以利润为中心的项目管理体制,打造国际领先水平的产品品质,积极寻求与下游企业的战略合作,主动贴近、适应市场,灵活应对市场环境,优化售后服务,逐步拓展国际市场,保证产销。

  (三)对公司的影响
  本次聚酰亚胺膜材料项目投产后,公司将进一步拓展电子级高性能膜材料领域,利用多年在薄膜行业的技术积累,打破电子级PI膜工艺的技术壁垒,力争扭转目前电子级聚酰亚胺薄膜依赖进口的局面。项目正式投产后,公司的运营规模及相关的产能、产量均会增加,营销能力进一步提升,并将有效提升公司经营效益。本次投资项目符合国家相关的产业政策以及未来公司整体战略发展方向,与目前公司的管理理念相适应,具有良好的发展前景 和经济效益,符合本公司及全体股东的利益。

  备查文件国风塑业董事会六届十七次会议决议。
  特此公告
  安徽国风塑业股份有限公司董事会
  2017年8月17日
孙较瘦

19-02-17 12:24

0
奥克股份子公司奥克新材料和奥克集团控股的奥克华辉,且华辉的通明pi已经量产




imagb

19-02-17 12:21

0
这个票有大减持
[引用原文已无法访问]
lfqlfq

19-02-17 12:09

3
请不要把丹邦科技这个垃圾和国风朔业放在一起,不带这么侮辱人的[引用原文已无法访问]
我是愉快的鱼

19-02-17 11:46

0
国内布局了PI膜的上市企业主要有丹邦科技、时代新材、国风塑业、新纶科技。
业余之声

19-02-17 11:02

1
看你了解的 000859 蛮多的。。。能不能写一篇详细的内容介绍下000859。。小姐姐[引用原文已无法访问]
小小入市姑娘

19-02-17 10:47

5
联得装备  组装厂  带一些中端级别的技术 算非国企龙头
国风塑业  上游核心技术  18年7月在合肥国资委和中国科学院和中国最强膜企业深圳瑞华泰的共同支持下完成了高级别无色透明PI膜的实验生产,并且申请了生产专利。
国企龙头
狮子山

19-02-17 09:52

1
炒股真累,又要我们学这个来骗我们口袋的钱
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