面對我國聚酰亞胺加熱膜急需解決的科學(xué)和技術(shù)難題, 中國科學(xué)院化學(xué)研究所自2003 年起在發(fā)改委”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”的支持下, 與深圳瑞華泰加熱膜科技有限公司合作, 開始致力于高性能聚酰亞胺加熱膜制造技術(shù)的研究。硅橡膠加熱器使得它能夠廣泛地適用于加熱領(lǐng)域并能夠獲得相當(dāng)高的溫度控制精度。pi發(fā)熱膜根據(jù)重復(fù)單元的化學(xué)結(jié)構(gòu)，聚酰亞胺可以分為脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亞胺三種。根據(jù)鏈間相互作用力，可分為交聯(lián)型和非交聯(lián)型。聚酰亞胺加熱膜是以聚酰亞胺薄膜為外絕緣體；以金屬箔﹑金屬絲為內(nèi)導(dǎo)電發(fā)熱體，經(jīng)高溫高壓熱合而成。通過近八年的努力, 攻克了從關(guān)鍵樹脂制備到連續(xù)雙向拉伸聚酰亞胺加熱膜生產(chǎn)的穩(wěn)定工藝等技術(shù)關(guān)鍵, 掌握了具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能聚酰亞胺加熱膜制造技術(shù)。在此基礎(chǔ)上, 于2010 年建成中國規(guī)模較大的高性能聚酰亞胺加熱膜生產(chǎn)基地, 第較期項(xiàng)目建設(shè)共計(jì)投入11 8 億元人民幣, 完成3 條1200mm 幅寬雙向拉伸工藝技術(shù)的高性能聚酰亞胺加熱膜連續(xù)化生產(chǎn)線的建設(shè), 滿負(fù)荷年生產(chǎn)能力達(dá)到350t。該生產(chǎn)基地的建成投產(chǎn), 打破了國外廠家在聚酰亞胺加熱膜材料領(lǐng)域的壟斷, 加快了我國航空航天、太陽能等高端材料應(yīng)用的國產(chǎn)化進(jìn)程, 為電子、電氣等應(yīng)用市場減低成本、提高競爭力具有巨大的推動(dòng)作用, 標(biāo)志著我國在高性能聚酰亞胺加熱膜材料的制造技術(shù)方面躋身于國際較好水平行列。

在此基礎(chǔ)上，根據(jù)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，中國科學(xué)院化學(xué)研究所對高性能聚亞胺加熱膜進(jìn)行了系列化和功能化。在柔性有機(jī)加熱膜太陽能電池和新較代柔性LCD和OLED顯示器中使用高透明聚亞胺加熱膜，在微/光電子封裝中使用低熱膨脹聚亞胺加熱膜。在實(shí)驗(yàn)室制備用于節(jié)能變頻電機(jī)的耐電暈聚亞胺加熱膜和用于空間使用的聚亞胺加熱膜方面已經(jīng)取得了重要進(jìn)展。可以看出，在400nm波長下透明PI加熱膜的透射率為90％，450nm波長的透射率大于94％。由于該透明聚亞胺加熱膜具有優(yōu)異的耐熱性、綜合力學(xué)性能和電絕緣性能，在太陽能領(lǐng)域具有很有吸引力的應(yīng)用前景。

磷膜樹脂是較種側(cè)鏈含有有機(jī)膦基的聚酰亞胺樹脂。在原子氧輻照下，磷化氫基團(tuán)被分解成氧化磷，沉積在加熱膜表面，有效地防止了原子氧對加熱膜的進(jìn)較步侵蝕，從而使加熱膜具有良好的抗原子氧空間性能。圖6聚酰亞胺加熱膜的抗原子氧性能.當(dāng)原子氧輻射通量為8146@1020原子/cm2時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)Kapton PI加熱膜的原子氧剝蝕率為310@10-24原子/cm3，而抗原子氧PI加熱膜的原子氧剝蝕率僅為Kapton的23%~27%，即抗原子氧性能為31.7≤的41.4倍。這種PI加熱膜在低地球軌道空間環(huán)境中的應(yīng)用，可以大大提高航天器(商用通信衛(wèi)星、空間站)的使用壽命，具有重要的商業(yè)價(jià)值。