關鍵詞：聚酰亞胺，耐高溫雙面膠帶，半導體芯片材料，國產替代材料

導語：聚酰亞胺（Polyimide，簡寫為PI）指主鏈上含有酰亞胺環（-CO-NR-CO-）的一類聚合物，是綜合性能最佳的有機高分子材料之一。其耐高溫達400°C以上 ，長期使用溫度范圍-200～300°C，部分無明顯熔點，高絕緣性能，103赫茲下介電常數4.0，介電損耗僅0.004～0.007，屬F至H級絕緣。聚酰亞胺（PI）由于其剛性的芳雜環結構，是目前耐熱性能最好的聚合物材料之一，其Tg可以達到350℃或更高。同時，薄膜還具有優異的熱穩定性、良好的機械性能、耐溶劑性和較低的介電常數，因而顯示出了無可替代的優勢。聚酰亞胺薄膜也被廣泛地應用在信息、能源、醫療、國防等領域。

柔性OLED顯示技術在智能手機中的大規模應用，推動了其所需各種聚酰亞胺薄膜的發展，也推動了科研人員繼續努力研發出單個性能更加突出、綜合性能更強、成本更低的PI薄膜。根據重復單元的化學結構，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。根據鏈間相互作用力，可分為交聯型和非交聯型。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領域。上世紀60年代，各國都在將聚酰亞胺的研究、開發及利用列入 21世紀最有希望的工程塑料之一。聚酰亞胺，因其在性能和合成方面的突出特點，不論是作為結構材料或是作為功能性材料，其巨大的應用前景已經得到充分的認識，被稱為是"解決問題的能手"（problem solver），并認為"沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術"。

聚酰亞胺POLIMIDEの介紹

一

聚酰亞胺PI的分類

高分子材料以其優異的電絕緣性、耐化學腐蝕性、質輕、密度小等特性被廣泛應用于電子電氣、通信、軍事裝備制造、航空航天等領域。聚酰亞胺（PI）是由含酰亞胺基鏈節[-C(O)-N(R)-C(O)-]構建的芳雜環高分子化合物，具有優異的電絕緣性、耐輻照性能、機械性能等特性，被譽為“解決問題的能手”。PI 作為結構或功能材料具有巨大的發展前景，特別是 PI 薄膜材料，有著“黃金薄膜”的美稱，最早被開發和應用的一種聚酰亞胺產品，在印制電路板、電子封裝、層間介質、顯示面板等領域中被廣泛應用。

縮聚型：縮聚型芳香聚酰亞胺是由芳香族二元胺和芳香族二酐、芳香族四羧酸或芳香族四羧酸二烷酯反應而制得的。由于縮聚型聚酰亞胺的合成是在諸如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等高沸點的非質子極性溶劑中進行的，而聚酰亞胺復合材料通常是采用預浸料成型工藝，這些高沸點的非質子極性溶劑在預浸料制備過程中很難揮發干凈，同時在聚酰胺酸環化（亞胺化）期間亦有揮發物放出，這就容易在復合材料制品中產生孔隙，難以得到高質量、沒有孔隙的復合材料。因此縮聚型聚酰亞胺已較少用作復合材料的基體樹脂，主要用來制造聚酰亞胺薄膜和涂料。

加聚型：由于縮聚型聚酰亞胺具有如上所述的缺點，為克服這些缺點，相繼開發出了加聚型聚酰亞胺。獲得廣泛應用的主要有聚雙馬來酰亞胺和降冰片烯基封端聚酰亞胺。通常這些樹脂都是端部帶有不飽和基團的低相對分子質量聚酰亞胺，應用時再通過不飽和端基進行聚合。

(1) 聚雙馬來酰亞胺

聚雙馬來酰亞胺是由順丁烯二酸酐和芳香族二胺縮聚而成的。它與聚酰亞胺相比，性能不差上下，但合成工藝簡單，后加工容易，成本低，可以方便地制成各種復合材料制品。但固化物較脆。

(2) 降冰片烯基封端聚酰亞胺樹脂

其中最重要的是由NASA Lewis研究中心發展的一類PMR（for insitu polymerization of monomer reactants, 單體反應物就地聚合）型聚酰亞胺樹脂。PMR型聚酰亞胺樹脂是將芳香族四羧酸的二烷基酯、芳香族二元胺和5-降冰片烯-2,3-二羧酸的單烷基酯等單體溶解在一種烷基醇（例如甲醇或乙醇）中，為種溶液可直接用于浸漬纖維。聚酰亞胺可分為均苯型PI，可溶性PI，聚酰胺-酰亞胺（PAI）和聚醚亞胺（PEI）四類。

二

聚酰亞胺PI的特性

1、全芳香聚酰亞胺按熱重分析，其開始分解溫度一般都在500℃左右。由均苯四甲酸二酐和對苯二胺合成的聚酰亞胺，熱分解溫度達600℃，是迄今聚合物中熱穩定性最高的品種之一。

2、聚酰亞胺可耐極低溫，如在－269℃的液態氦中不會脆裂。

3、聚酰亞胺具有優良的機械性能，未填充的塑料的抗張強度都在100MPa以上，均苯型聚酰亞胺的薄膜（Kapton）為170MPa以上，熱塑性聚酰亞胺（TPI）的沖擊強度高達261kJ/m2。而聯苯型聚酰亞胺（Upilex S）達到400MPa。作為工程塑料，彈性模量通常為3-4GPa，纖維可達到200GPa，據理論計算，均苯四甲酸二酐和對苯二胺合成的纖維可達500GPa，僅次于碳纖維。

4、一些聚酰亞胺品種不溶于有機溶劑，對稀酸穩定，一般的品種不大耐水解，這個看似缺點的性能卻使聚酰亞胺有別于其他高性能聚合物的一個很大的特點，即可以利用堿性水解回收原料二酐和二胺，例如對于Kapton薄膜，其回收率可達80%-90%。改變結構也可以得到相當耐水解的品種，如經得起120℃，500小時水煮。

5、聚酰亞胺有一個很寬的溶解度譜，根據結構的不同，一些品種幾乎不溶于所有有機溶劑，另一些則能夠溶于普通溶劑，如四氫呋喃、丙酮、氯仿甚至甲苯和甲醇等。

6、 聚酰亞胺的熱膨脹系數在2×10-5-3×10-5/℃，熱塑性聚酰亞胺3×10-5/℃，聯苯型可達10-6/℃，個別品種可達10-7/℃。

7、 聚酰亞胺具有很高的耐輻照性能，其薄膜在5×109rad快電子輻照后強度保持率為90%。

8、 聚酰亞胺具有良好的介電性能，介電常數為3.4左右，引入氟，或將空氣納米尺寸分散在聚酰亞胺中，介電常數可以降到2.5左右。介電損耗為10-3，介電強度為100-300kV/mm，體積電阻為1017Ω·cm。這些性能在寬廣的溫度范圍和頻率范圍內仍能保持在較高的水平。

9、 聚酰亞胺是自熄性聚合物，發煙率低。

10、 聚酰亞胺在極高的真空下放氣量很少。

11、聚酰亞胺無毒，可用來制造餐具和醫用器具，并經得起數千次消毒。有一些聚酰亞胺還具有很好的生物相容性，例如，在血液相容性實驗為非溶血性，體外細胞毒性實驗為無毒。

三

聚酰亞胺PI的合成途徑

聚酰亞胺品種繁多、形式多樣，在合成上具有多種途徑，因此可以根據各種應用目的進行選擇，這種合成上的易變通性也是其他高分子所難以具備的。合成介紹如下：

聚酰亞胺主要由二元酐和二元胺合成，這兩種單體與眾多其他雜環聚合物，如聚苯并咪唑、聚苯并咪唑、聚苯并噻唑、聚喹啉等單體比較，原料來源廣，合成也較容易。二酐、二胺品種繁多，不同的組合就可以獲得不同性能的聚酰亞胺。

聚酰亞胺可以由二酐和二胺在極性溶劑，如DMF，DMAC，NMP或THE/甲醇混合溶劑中先進行低溫縮聚，獲得可溶的聚酰胺酸，成膜或紡絲后加熱至 300℃左右脫水成環轉變為聚酰亞胺；也可以向聚酰胺酸中加入乙酐和叔胺類催化劑，進行化學脫水環化，得到聚酰亞胺溶液和粉末。二胺和二酐還可以在高沸點溶劑，如酚類溶劑中加熱縮聚，一步獲得聚酰亞胺。此外，還可以由四元酸的二元酯和二元胺反應獲得聚酰亞胺；也可以由聚酰胺酸先轉變為聚異酰亞胺，然后再轉化為聚酰亞胺。這些方法都為加工帶來方便，前者稱為PMR法，可以獲得低粘度、高固量溶液，在加工時有一個具有低熔體粘度的窗口，特別適用于復合材料的制造；后者則增加了溶解性，在轉化的過程中不放出低分子化合物。

四

聚酰亞胺的PI的優秀性能

（1）熱穩定性能：聚酰亞胺擁有非常優異的耐低溫以及高溫的特性，芳香族聚酰亞胺一般在超過500 ℃的條件下才會發生分解。而且以聯苯為主要結構的二酐與對苯二胺聚合制得的聚酰亞胺在超過600 ℃的時候才會分解，是當前已知的具備最強熱穩定性的聚合物之一。通過實驗研究表明，絕大部分在加熱時會發生固態化的PI薄膜可以在高于300 ℃時使用，少部分型號的PI甚至可以在380 ℃時正常工作幾百小時。與此同時，聚酰亞胺還擁有非常優秀的耐低溫性能，即使將聚酰亞胺置于 -269 ℃液氦中，聚酰亞胺的韌性也得到很好的保持，不易脆斷。聚酰亞胺的熱膨脹系數低，通過調節合成聚酰亞胺單體的配比組成以及調整聚酰亞胺的生產工藝，可以控制其熱膨脹系數。

（2）力學性能：均苯類型的PI薄膜擁有170 MPa以上的拉伸強度，拉伸模量為3~4 GPa，比如杜邦的Kapton型號薄膜擁有的拉伸強度保持在250 MPa以上。而擁有聯苯結構類型的PI薄膜擁有更加良好的分子鏈排列有序結構，有高達400 MPa的拉伸強度，例如宇部的Upilex薄膜的拉伸強度可以達到530 MPa。共聚類型的聚酰亞胺纖維僅比碳纖維的拉伸模量略低，此外，其在高溫和低溫下都能夠保持非常好的耐磨減摩性和力學性能。

（3）電學性能：聚酰亞胺的絕緣性能非常好，其通常具備1018 Ω·cm左右的體積電阻率，經常作為封裝阻隔材料應用在微電子器件上。聚酰亞胺作為絕緣等級為H級的材料，擁有低介電常數以及介電損耗，未改性的聚酰亞胺薄膜的Dk值大約在3.5上下，通過不同的方法進行改性合成最低可下降到2.0以下，低頻下聚酰亞胺薄膜的介電損耗在 0.001以下，聚酰亞胺薄膜的很多性能在較大的溫度與頻率范圍內可以保持相對穩定。

（4）化學穩定性：熱固性聚酰亞胺薄膜擁有優秀的耐稀酸腐蝕、疏水性、耐有機溶劑侵蝕以及耐油等特性，一部分含氟聚酰亞胺和脂肪族聚酰亞胺能溶解在丙酮、氯仿、四氫呋喃等常用溶劑中。在強堿的作用下，五元環結構的酰亞胺基團非常易于出現水解，所以堿會腐蝕聚酰亞胺。然而因為聚酰亞胺這個特點，我們可以將其進行回收利用，聚酰亞胺薄膜通過堿性水進行解，二胺和二酐單體的可回收利用率大約在 80%~90%左右，另外聚酰亞胺不耐濃酸。

（5）透光度：因為聚酰亞胺會發生電荷轉移，所以PI薄膜的表面以黃顏色居多。因為-CF3基團和脂肪二胺具有強吸電子作用，當在二酸酐單體上加入它們時，脂肪四酸酐可以讓PI薄膜的顏色發生改變，這是因為通過這些措施會使得電子之間的電荷轉移減小。

（6）其他性能：聚酰亞胺擁有優異的耐輻射功能，即使經過高強度的輻射作用，它的各項性能并不產生比較明顯的改變。

五

聚酰亞胺PI的應用

由于聚酰亞胺在性能和合成化學上的特點，在眾多的聚合物中，很難找到如聚酰亞胺這樣具有如此廣泛的應用方面，而且在每一個方面都顯示了極為突出的性能。

1、薄膜：是聚酰亞胺最早的商品之一，用于電機的槽絕緣及電纜繞包材料。透明的聚酰亞胺薄膜可作為柔軟的太陽能電池底板。

2. 涂料：作為絕緣漆用于電磁線，或作為耐高溫涂料使用。

3.先進復合材料：用于航天、航空器及火箭部件。是最耐高溫的結構材料之一。例如美國的超音速客機計劃所設計的速度為2.4M，飛行時表面溫度為177℃，要求使用壽命為60000h，據報道已確定50%的結構材料為以熱塑型聚酰亞胺為基體樹脂的碳纖維增強復合材料，每架飛機的用量約為30t。

4.纖維：彈性模量僅次于碳纖維，作為高溫介質及放射性物質的過濾材料和防彈、防火織物。

5.泡沫塑料：用作耐高溫隔熱材料。

6. 工程塑料：有熱固性也有熱塑型，熱塑型可以模壓成型也可以用注射成型或傳遞模塑。主要用于潤滑、密封、絕緣及結構材料。廣成聚酰亞胺材料已開始應用在壓縮機旋片、活塞環及特種泵密封等機械部件上。

7.膠粘劑：用作高溫結構膠。廣成聚酰亞胺膠粘劑作為電子元件高絕緣灌封料已生產。

8.分離膜：用于各種氣體對，如氫/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分離，從空氣烴類原料氣及醇類中脫除水分。也可作為滲透蒸發膜及超濾膜。由于聚酰亞胺耐熱和耐有機溶劑性能，在對有機氣體和液體的分離上具有特別重要的意義。

9.光刻膠：有負性膠和正性膠，分辨率可達亞微米級。與顏料或染料配合可用于彩色濾光膜，可大大簡化加工工序。

10. 在微電子器件中的應用：用作介電層進行層間絕緣，作為緩沖層可以減少應力、提高成品率。作為保護層可以減少環境對器件的影響，還可以對a-粒子起屏蔽作用，減少或消除器件的軟誤差（soft error）。

11. 液晶顯示用的取向排列劑：聚酰亞胺在TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD及未來的鐵電液晶顯示器的取向劑材料方面都占有十分重要的地位。

12. 電-光材料：用作無源或有源波導材料光學開關材料等，含氟的聚酰亞胺在通訊波長范圍內為透明，以聚酰亞胺作為發色團的基體可提高材料的穩定性。

13.濕敏材料：利用其吸濕線性膨脹的原理可以用來制作濕度傳感器。

六

聚酰亞胺PI發展新方向：輕薄、低溫、低介電常數、透明、可溶、低膨脹等

方向1：低溫合成聚酰亞胺 PI：一般情況下，PI 通常由二胺和二酐反應生成其預聚體—聚酰胺酸(PAA)后，必須在高溫（＞300℃）下才能酰亞胺化得到，這限制了它在某些領域的應用。同時，PAA 溶液高溫酰亞胺化合成 PI 過程中易產生揮發性副產物且不易儲存與運輸。因此研究低溫下合成 PI 是十 分必要。目前改進的方法有：1）一步法；2）分子設計；3）添加低溫固化劑。

方向2：薄膜輕薄均勻化：為滿足下游應用產品輕、薄及高可靠性的設計要求，聚酰亞胺 PI 薄膜向薄型化發展，對其厚度均勻性、表面粗糙度等性能提出了更高的要求。PI 薄膜關鍵性能的提高不僅依賴于樹脂的分子結構設計，薄膜成型技術的進步也至關重要。目前 PI 薄膜的制備工藝主要分為：1.浸漬法；2.流延法；3.雙軸定向法。伴隨著宇航、電子等工業對于器件減重、減薄以及功能化的應用需求，超薄化是 PI 薄膜發展的一個重要趨勢。按照厚度（d）劃分，PI 薄膜一般可分為超薄膜（d≤8 μm）、常規薄膜（8 μm＜d≤50 μm，常見膜厚有 12.5、25、50 μm）、厚膜（50 μm＜d≤125 μm，常見厚度為 75、125 μm）以及超厚膜（d＞125 μm）。目前，制備超薄 PI 薄膜的方法主要為可溶性 PI 樹脂法和吹塑成型法。

可溶性聚酰亞胺樹脂法：傳統的 PI 通常是不溶且不熔的，因此只能采用其可溶性前軀體 PAA 溶液進行薄膜制備。而可溶性 PI 樹脂是采用分子結構中含有大取代基、柔性基團或者具有不對稱和異構化結構的二酐或二胺單體聚合而得的，其取代基或者不對稱結構可以有效地降低 PI 分子鏈內或分子鏈間的強烈相互作用，增大分子間的 自由體積，從而有利于溶劑的滲透和溶解。與采用 PAA 樹脂溶液制備 PI 薄膜不同，該工藝首先直接制得高分子量有機可溶性 PI 樹脂，然后將其溶解于 DMAc 中配制得到具有適宜工藝黏度的 PI 溶液，最后將溶液在鋼帶上流延、固化、雙向拉伸后制得 PI 薄膜。

吹塑成型法：吹塑成型制備通用型聚合物薄膜的技術已經很成熟，可通過改變熱空氣流速度等參數方便地調整薄膜厚度。該裝置與傳統的吹塑法制備聚合物薄膜在工藝上有所不同，其薄膜是由上向下吹塑成型的。該工藝過程的難點在于聚合物從溶液向氣泡的轉變，以及氣泡通過壓輥形成薄膜的工藝。但該工藝可直接采用商業化聚酰胺酸溶液或 PI 溶液進行薄膜制備，且最大程度上避免了薄膜與其他基材間的物理接觸；軋輥較鋼帶更易于進行表面拋光處理，更易實現均勻加熱，可制得具有高強度、高耐熱穩定性的 PI 超薄膜。

方向3：低介電常數材料：隨著科學技術日新月異的發展，集成電路行業向著低維度、大規模甚至超大規模集成發展的趨勢日益明顯。而當電子元器件的尺寸縮小至一定尺度時，布線之間的電感-電容效應逐漸增強，導線電流的相互影響使信號遲滯現象變得十分突出，信號遲滯時間增加。而延 遲時間與層間絕緣材料的介電常數成正比。較高的信號傳輸速度需要層間絕緣材料的介電常數降低至 2.0～2.5（通常 PI 的介電常數為 3.0～3.5）。因此，在超大規模集成電路向縱深發展的大背景下，降低層間材料的介電常數成為減小信號遲滯時間的重要手段。目前，降低 PI 薄膜介電常數的方法分為四類：1.氟原子摻雜；2.無氟/含氟共聚物；3.含硅氧烷支鏈結構化；4.多孔結構膜.

1. 氟原子摻雜：氟原子具有較強的電負性，可以降低聚酰亞胺分子的電子和離子的極化率，達到降低介電常數的目的。同時，氟原子的引入降低了分子鏈的規整性，使得高分子鏈的堆砌更加不規則，分子間空隙增大而降低介電常數。

2. 無氟/含氟共聚物：引入脂肪族共聚單元能有效降低介電常數。脂環單元同樣具有較低的摩爾極化率，又可以破壞分子鏈的平面性，能同時抑制傳荷作用和分子鏈的緊密堆砌，降低介電常數；同時，由于 C-F 鍵的偶極極化能力較小，且能夠增加分子間的空間位阻，因而引入 C-F 鍵可以有效降低介電常數。如引入體積龐大的三氟甲基，既能夠阻止高分子鏈的緊密堆積，有效地減少高度極化的二酐單元的分子間電荷傳遞作用， 還能進一步增加高分子的自由體積分數，達到降低介電常數的目的。

3. 含硅氧烷支鏈結構化：籠型分子——聚倍半硅氧烷（POSS）具有孔徑均一、熱穩定性高、分散性良好等優點。POSS 籠型孔洞結構頂點處附著的官能團，在進行聚合、接枝和表面鍵合等表面化學修飾后，可以一定程度地分散到聚酰亞胺基體中，形成具有孔隙結構的低介電常數復合薄膜。

4. 多孔結構膜：由于空氣的介電常數是 1，通過在聚酰亞胺中引入大量均勻分散的孔洞結構, 提高其中空氣體積率，形成多孔泡沫材料是獲得低介電聚酰亞胺材料的一種有效途徑。目前，制備多孔聚酰亞胺材料的方法主要有熱降解法、 化學溶劑法、導入具 有納米孔洞結構的雜化材料等。

方向4：透明 PI：有機化合物的有色，是由于它吸收可見光(400~700 nm)的特定波長并反射其余的波長，人眼感受到反射的光而產生的。這種可見光范圍內的吸收是芳香族聚酰亞胺有色的原因。對于芳香族聚酰亞胺，引起光吸收的發色基團可以有以下幾點：a)亞胺環上的兩個羧基；b)與亞胺環相鄰接的苯基；c) 二胺殘余基團與二酐殘余基團所含的官能團。由千聚酰亞胺分子結構中存在較強的分子間及分子內相互作用，因而在電子給體（二胺） 與電子受體（二胺）間易形成電荷轉移絡合物(CTC)，而 CTC 的形成是造成材料對光產生 吸收的內在原因。

要制備無色透明聚酰亞胺，就要從分子水平上減少 CTC 的形成。目前廣泛采用的手段主要包括：1.采用帶有側基或具有不對稱結構的單體，側基的存在以及不對稱結構同樣也會阻礙電子的流動，減少共輒；2.在聚酰亞胺分子結構中引入含氟取代基，利用氟原子電負性的特性，可以切斷電子云的共扼，從而抑制 CTC 的形成；3.采用脂環結構二酐或二胺單體，減小聚酰亞胺分子結構中芳香結構的含量。

膠粘劑的組成

現在使用的膠粘劑均是采用多種組分合成樹脂膠粘劑，單一組分的膠粘劑已不能滿足使用中的要求。合成膠粘劑由主劑和助劑組成，主劑又稱為主料、基料或粘料；助劑有固化劑、稀釋劑、增塑劑、填料、偶聯劑、引發劑、增稠劑、防老劑、阻聚劑、穩定劑、絡合劑、乳化劑等，根據要求與用途還可以包括阻燃劑、發泡劑、消泡劑、著色劑和防霉劑等成分。1.主劑主劑是膠粘劑的主要成分，主導膠粘劑粘接性能，同時也是區別膠粘劑類別的重要標志。主劑一般由一種或兩種，甚至三種高聚物構成，要求具有良好的粘附性和潤濕性等。通常用的粘料有:
·天然高分子化合物如蛋白質、皮膠、魚膠、松香、桃膠、骨膠等。2)合成高分子化合物①熱固性樹脂，如環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、脲醛樹脂、有機硅樹脂等。②熱塑性樹脂，如聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇及縮醛類樹脂、聚苯乙烯等。③彈性材料，如丁腈膠、氯丁橡膠、聚硫橡膠等。④各種合成樹脂、合成橡膠的混合體或接枝、鑲嵌和共聚體等。2.助劑為了滿足特定的物理化學特性，加入的各種輔助組分稱為助劑，例如：為了使主體粘料形成網型或體型結構，增加膠層內聚強度而加入固化劑(它們與主體粘料反應并產生交聯作用)；為了加速固化、降低反應溫度而加入固化促進劑或催化劑；為了提高耐大氣老化、熱老化、電弧老化、臭氧老化等性能而加入防老劑；為了賦予膠粘劑某些特定性質、降低成本而加入填料；為降低膠層剛性、增加韌性而加入增韌劑；為了改善工藝性降低粘度、延長使用壽命加入稀釋劑等。包括：
1）固化劑固化劑又稱硬化劑，是促使黏結物質通過化學反應加快固化的組分,它是膠粘劑中最主要的配合材料。它的作用是直接或通過催化劑與主體聚合物進行反應，固化后把固化劑分子引進樹脂中，使原來是熱塑性的線型主體聚合物變成堅韌和堅硬的體形網狀結構。
固化劑的種類很多，不同的樹脂、不同要求采用不同的固化劑。膠接的工藝性和其使用性能是由加人的固化劑的性能和數量來決定的。
2）增韌劑

增韌劑的活性基團直接參與膠粘劑的固化反應，并進入到固化產物最終形成的一個大分子的鏈結構中。沒有加入增韌劑的膠粘劑固化后，其性能較脆，易開裂，實用性差。加入增韌劑的膠接劑，均有較好的抗沖擊強度和抗剝離性。不同的增韌劑還可不同程度地降低其內應力、固化收縮率，提高低溫性能。

常用的增韌劑有聚酰胺樹脂、合成橡膠、縮醛樹脂、聚砜樹脂等。

3）稀釋劑稀釋劑又稱溶劑，主要作用是降低膠粘劑粘度，增加膠粘劑的浸潤能力，改善工藝性能。有的能降低膠粘劑的活性，從而延長使用期。但加入量過多，會降低膠粘劑的膠接強度、耐熱性、耐介質性能。常用的稀釋劑有丙酮、漆料等多種與粘料相容的溶劑。
4）填料填料一般在膠黏劑中不發生化學反應，使用填料可以提高膠接接頭的強度、抗沖擊韌性、耐磨性、耐老化性、硬度、最高使用溫度和耐熱性，降低線膨脹系數、固化收縮率和成本等。常用的填料有氧化銅、氧化鎂、銀粉、瓷粉、云母粉、石棉粉、滑石粉等。5）改性劑改性劑是為了改善膠黏劑的某一方面性能，以滿足特殊要求而加入的一些組分，如為增加膠接強度，可加入偶聯劑，還可以加入防腐劑、防霉劑、阻燃劑和穩定劑等。

組成分類

膠粘劑種類很多，比較普遍的有：脲醛樹脂膠粘劑、聚醋酸乙烯膠粘劑、聚丙烯酸樹脂膠粘劑,聚丙烯酸樹脂、聚氨酯膠粘劑、熱熔膠粘劑、環氧樹脂膠粘劑、合成膠粘劑等等。

1、有機硅膠粘劑

是一種密封膠粘劑，具有耐寒、耐熱、耐老化、防水、防潮、伸縮疲勞強度高、永久變形小、無毒等特點。近年來，此類膠粘劑在國內發展迅速，但目前我國有機硅膠粘劑的原料部分依靠進口。

2、聚氨酯膠粘劑

能粘接多種材料，粘接后在低溫或超低溫時仍能保持材料理化性質，主要應用于制鞋、包裝、汽車、磁性記錄材料等領域。

3、聚丙烯酸樹脂

主要用于生產壓敏膠粘劑，也用于紡織和建筑領域。

建筑用膠粘劑：主要用于建筑工程裝飾、密封或結構之間的粘接。

4、 熱熔膠粘劑

根據原料不同，可分為EVA熱熔膠、聚酰胺熱熔膠、聚酯熱熔膠、聚烯烴熱熔膠等。目前國內主要生產和使用的是EVA熱熔膠。聚烯烴系列膠粘劑主要原料是乙烯系列、SBS、SIS共聚體。

5、環氧樹脂膠粘劑

可對金屬與大多數非金屬材料之間進行粘接，廣泛用于建筑、汽車、電子、電器及日常家庭用品方面

6、脲醛樹脂、酚醛、三聚氰胺－甲醛膠粘劑

主要用于木材加工行業，使用后的甲醛釋放量高于國際標準。

木材加工用膠粘劑：用于中密度纖維板、石膏板、膠合板和刨花板等

7、合成膠粘劑

主要用于木材加工、建筑、裝飾、汽車、制鞋、包裝、紡織、電子、印刷裝訂等領域。目前，我國每年進口合成膠粘劑近20萬噸，品種包括熱熔膠粘劑、有機硅密封膠粘劑、聚丙烯酸膠粘劑、聚氨酯膠粘劑、汽車用聚氯乙烯可塑膠粘劑等。同時，每年出口合成膠粘劑約2萬噸，主要是聚醋酸乙烯、聚乙烯酸縮甲醛及壓敏膠粘劑。

用途分類

1、密封膠粘劑

主要用于門、窗及裝配式房屋預制件的連接處。高檔密封膠粘劑為有機硅及聚氨酯膠粘劑，中檔的為氯丁橡膠類膠粘劑、聚丙烯酸等。在我國，建筑用膠粘劑市場上，有機硅膠粘劑、聚氨酯密封膠粘劑應是今后發展的方向，目前其占據建筑密封膠粘劑的銷售量為30％左右。

2、建筑結構用膠粘劑

主要用于結構單元之間的聯接。如鋼筋混凝土結構外部修補，金屬補強固定以及建筑現場施工，一般考慮采用環氧樹脂系列膠粘劑。

3、汽車用膠粘劑

分為4種，即車體用、車內裝飾用、擋風玻璃用以及車體底盤用膠粘劑。

目前我國汽車用膠粘劑年消耗量約為4萬噸，其中使用量最大的是聚氯乙烯可塑膠粘劑、氯丁橡膠膠粘劑及瀝青系列膠粘劑。

4、包裝用膠粘劑

主要是用于制作壓敏膠帶與壓敏標簽，對紙、塑料、金屬等包裝材料表面進行粘合。紙的包裝材料用膠粘劑為聚醋酸乙烯乳液。塑料與金屬包裝材料用膠粘劑為聚丙烯酸乳液、VAE乳液、聚氨酯膠粘劑及氰基丙烯酸酯膠粘劑。

5、電子用膠粘劑

消耗量較少，目前每年不到1萬噸，大部分用于集成電路及電子產品，現主要用環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機硅膠粘劑。用于5微米厚電子元件的封端膠粘劑我們可以自己供給，但3微米厚電子元件用膠粘劑需從國外進口。

6、制鞋用膠粘劑

年消費量約為12.5萬噸，其中氯丁橡膠類膠粘劑需要11萬噸，聚氨酯膠粘劑約1.5萬噸。由于氯丁橡膠類膠粘劑需用苯類作溶劑，而苯類對人體有害，應限制發展，為滿足制鞋業發展需求，采用聚氨酯系列膠粘劑將是方向。

形態分類

1、密封膠

1.1 按密封膠硫化方法分類

（1）濕空氣硫化型密封膠

此類密封膠系列用空氣中的水分進行硫化。它主要包括單組分的聚氨酯、硅橡膠和聚硫橡膠等。其聚合物基料中含有活性基團，能同空氣中的水發生反應，形成交聯鍵，使密封膠硫化成網狀結構。

（2）化學硫化型密封膠

雙組分的聚氨酯、硅橡膠、聚硫橡膠、氯丁橡膠和環氧樹脂密封膠都屬于這一類，一般在室溫條件下完成硫化。某些單組分的氯磺化聚乙烯和氯丁橡膠密封膠以及聚氯乙烯溶膠糊狀密封膠則須在加熱條件下經化學反應完成硫化。

（3）熱轉變型密封膠

用增塑劑分散的聚氯乙烯樹脂和含有瀝青的橡膠并用的密封膠是兩個不同類型的熱轉變體系。乙烯基樹脂增塑體在室溫下是液態懸浮體，通過加熱轉化為固體而硬化；而橡膠-瀝青并用密封膠則為熱熔性的。

（4）氧化硬化型密封膠

表面干燥的嵌逢或安裝玻璃用密封膠主要以干性或半干性植物油或動物油為基料，這類油料可以是精制聚合的、吹制的或化學改性的。

（5）溶劑揮發凝固型密封膠

這是以溶劑揮發后無粘性高聚物為基料的密封膠。這一類密封膠主要有丁基橡膠、高分子量聚異丁烯、一定聚合程度的丙烯酸酯、氯磺化聚乙烯以及氯丁橡膠等密封膠。

1.2 按密封膠形態分類

（1）膏狀密封膠

此類密封膠基本上用于靜態接縫中，使用期一般為2年或2年以上。通常采用3種主體材料：油和樹脂、聚丁烯、瀝青。

（2）液態彈性體密封膠

此類密封膠包括經硫化可形成真正彈性狀態的液體聚合物，它們具有承受重復的接縫變形能力。彈性體密封膠所使用的聚合物彈性體包括液體聚硫橡膠、巰端基聚丙烯醚、液體聚氨酯、室溫硫化硅橡膠和低分子丁基橡膠等。該類密封膠通常配合成兩個組分，使用時將兩個組分混合。

（3）熱熔密封膠

熱熔密封膠又叫熱施工型密封膠。指以彈性體同熱塑性樹脂摻合物為基料的密封膠。這類密封膠通常在加熱（150～200℃）情況下經一定口型模型直接擠出到接縫中。熱施工可改進密封膠對被粘基料的濕潤能力，因此對大多數被粘基料具有良好的粘接力。一經放入適當位置，就冷卻成型或成膜，成為收縮性很小的堅固的彈性體。熱施工密封膠的主體材料主要是異丁烯類聚合物、三元乙丙橡膠和熱塑性的苯乙烯嵌段共聚物。它們通常同熱塑性樹脂如EVA、EEA、聚乙烯、聚酰胺、聚酯等摻合。

（4）液體密封膠

該類密封膠主要用于機械接合面的密封，用以代替固體密封材料即固體墊圈以防止機械內部流體從接合面泄漏。該類密封膠通常以高分子材料例如橡膠、樹脂等為主體材料，再配以填料及其它組分制成。液體密封膠通常分不干性粘著型、半干性粘彈性、干性附著型和干性可剝型等4類。根據具體使用部位及要求選擇。

1.3 按密封膠施工后性能分類

（1）固化型密封膠

固化型密封膠可分成剛性密封膠和柔性密封膠兩種類型：a)剛性密封膠硫化或凝固后形成堅硬的固體，很少具有彈性；此類密封膠有的品種既起密封作用又起膠接作用，其代表性密封膠是以環氧樹脂、聚酯樹脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺和聚乙酸乙烯酯等樹脂為基料的密封膠。b）柔性密封膠在硫化后保持柔軟性。它們一般以橡膠彈性體為基料。柔性變化幅度大，硬度（邵爾A）在10～80范圍內。這類密封膠中有些品種是純橡膠，大多數具有良好膠粘劑的性能。

（2）非固化型密封膠

這類密封膠是軟質凝固性的密封膠，施工之后仍保持不干性狀態。通常為膏狀，可用刮刀或刷子用到接縫中，可以配合出許多不同粘度和不同性能的密封膠。

2、按膠粘劑硬化方法分類

低溫硬化代號為a;常溫硬化代號為b;加溫硬化代號為c;適合多種溫度區域硬化代號為d;與水反應固化代號為e;厭氧固化代號為f;輻射(光、電子束、放射線)固化代號為g;熱熔冷硬化代號為h;壓敏粘接代號為i;混凝或凝聚代號為j，其他代號為k。

3、按膠粘劑被粘物分類

多類材料代號為A;木材代號為B;紙代號為C;天然纖維代號為D;合成纖維代號為E;聚烯烴纖維(不含E類)代號為F;金屬及合金代號為G;難粘金屬(金、銀、銅等)代號為H;金屬纖維代號為I，無機纖維代號為J;透明無機材料(玻璃、寶石等)代號為K;不透明無機材料代號為L;天然橡膠代號為M;合成橡膠代號為N;難粘橡膠(硅橡膠、氟橡膠、丁基橡膠)代號為O，硬質塑料代號為P，塑料薄膜代號為Q;皮革、合成革代號為R，泡沫塑料代號為S; 難粘塑料及薄膜(氟塑料、聚乙烯、聚丙烯等)代號為T;生物體組織骨骼及齒質材料代號為U;其他代號為V。

4、膠水狀態

無溶劑液體代號為1;2有機溶劑液體代號為2;3水基液體代號為3，4膏狀、糊狀代號為4，5粉狀、粒狀、塊狀代號為5;6片狀、膜狀、網狀、帶狀代號為6;7絲狀、條狀、棒狀代號為7。

5、其它膠粘劑: (不常用到)

金屬結構膠、聚合物結構膠、光敏密封結構膠、其它復合型結構膠

熱固性高分子膠：環氧樹脂膠、聚氨酯(PU)膠、氨基樹脂膠、酚醛樹脂膠、丙烯酸樹脂膠、呋喃樹脂膠、間笨二酚-甲醛樹脂膠、二甲笨-甲醛樹脂膠、不飽和聚酯膠、復合型樹脂膠、聚酰亞胺膠、脲醛樹脂膠、其它高分子膠

密封膠粘劑：室溫硫化硅橡膠、環氧樹脂密封膠、聚氨酯密封膠、不飽和聚酯類、丙烯酸酯類、密封膩子、氯丁橡膠類密封膠、彈性體密封膠、液體密封墊料、聚硫橡膠密封膠、其它密封膠

熱熔膠：熱熔膠條、膠粒、膠粉、EVA熱熔膠、橡膠熱熔膠、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚胺酯熱熔膠、苯乙烯類熱熔膠、新型熱熔膠、聚乙烯及乙烯共聚物熱熔膠、其他熱熔膠

水基膠粘劑：丙烯酸乳液、醋酸乙烯基乳液、聚乙烯醇縮醛膠、乳液膠、其它水基膠

壓敏膠(不干膠)：膠水、膠粘帶、無溶劑壓敏膠、溶劑壓敏膠、固化壓敏膠、橡膠壓敏膠、丙烯酸酯壓敏膠、其它壓敏膠

溶劑型膠：樹脂溶液膠、橡膠溶液膠、其它溶劑膠

無機膠粘劑：熱熔無機膠、自然干無機膠、化學反應無機膠、水硬無機膠、其它無機膠

熱塑性高分子膠粘劑：固體高分子膠、溶液高分子膠、乳液高分子膠、單體高分子膠、其它熱塑性高分子膠

天然膠粘劑：蛋白質膠、碳水化合物膠粘劑、其他天然膠

橡膠粘合劑：硅橡膠粘合劑、氯丁橡膠粘合劑、丁腈橡膠粘合劑、改性天然橡膠粘合劑、氯磺化聚乙烯粘合劑、聚硫橡膠粘合劑羧基橡膠粘合劑、聚異丁烯、丁基橡膠粘合劑、其它橡膠粘合劑

耐高溫膠：有機硅膠、無機膠、高溫模具樹脂膠、金屬高溫粘合劑、其它耐高溫膠

聚合物膠粘劑：丁腈聚合物膠、聚硫橡膠粘合劑、聚氯乙烯膠粘劑、聚丁二烯膠、過氯乙烯膠粘劑、其它聚合物膠

修補劑：金屬修補劑、高溫修補劑、緊急修補劑、耐磨修補劑、耐腐蝕修補劑、塑膠修補劑、其它修補劑

醫用膠、紙品用膠、導磁膠、防磁膠、防火膠、防淬火膠、防淬裂膠、動物膠、植物膠、礦物膠、食品級膠粘劑、其它膠水。

雙面膠帶

一

定義

雙面膠帶是以紙、布、薄膜、泡棉等為基材，再把膠粘劑均勻涂布在上述基材兩側表面上而制成的卷狀膠粘帶，是由基材、膠粘劑、隔離紙（離型膜）三部分組成。根據基材的不同，有些基材在涂膠前需進行表面處理。由于基材及膠粘劑的選材廣泛且能進行不同的組合，故雙面膠帶的種類比其他類型的膠帶種類更多。雙面膠帶主要用途是把兩個物件表面(接觸面)粘貼在一起，根據實際要求分為臨時固定及永久粘接。

二

結構

膠帶可以粘東西是因為它表面上涂有一層粘著劑的關系！最早的粘著劑來自動物和植物，在十九世紀，橡膠是粘著劑的主要成份；而現代則廣泛應用各種聚合物。粘著劑可以粘住東西，是由于本身的分子和欲連接物品的分子間形成鍵結，這種鍵結可以把分子牢牢地黏合在一起。

三

分類

有基材：有基材雙面膠是以棉紙、PET、PVC膜、無紡布、泡棉、亞克力泡棉、薄膜~ ~等等為基材，雙面均勻涂布彈性體型壓敏膠或樹脂型壓敏膠、丙烯酸類壓敏膠等，在上述基材上制成的卷狀或片狀的膠粘帶，是由基材、膠粘劑、隔離紙（膜）部分組成。

無基材：無基材雙面膠是在離型紙（膜）材料上涂有（彈性體型壓敏膠或樹脂型壓敏膠、丙烯酸類壓敏膠等）膠粘劑，制成的卷狀或片狀膠粘帶，是由膠粘劑、隔離紙（膜）部分組成。

膠粘劑：分為溶劑型膠粘帶(油性雙面膠)、乳液型膠粘帶（水性雙面膠）、熱熔型膠粘帶、壓延型膠粘帶、反應型膠粘帶。一般廣泛用于皮革、銘板、文具、電子、汽車邊飾固定、鞋業、制紙、手工藝品粘貼定位等用途。熱熔雙面膠主要用在貼紙、文具、辦公等方面。油性雙面膠主要用在皮具、珍珠棉、海棉、鞋制品等高粘方面。繡花雙面膠主要用在電腦繡花方面。

四

雙面膠帶的種類和特點

雙面膠帶種類也很多：網格雙面膠帶、補強雙面膠帶、Rubber雙面膠帶、高溫雙面膠帶、無紡布雙面膠帶、無殘膠雙面膠帶、綿紙雙面膠帶、雙面玻璃布膠帶、PET雙面膠帶、泡棉雙面膠帶等，應用于各行各業的生產過程中。

雙面膠帶按膠性可分為溶劑型膠粘帶(油性雙面膠)、乳液型膠粘帶（水性雙面膠）、熱熔型膠粘帶、壓延型膠粘帶、反應型膠粘帶。一般廣泛用于皮革、銘板、文具、電子、汽車邊飾固定、鞋業、制紙、手工藝品粘貼定位等用途。

雙面膠帶按用途分類為水性雙面膠帶，油性雙面膠帶，熱熔膠雙面膠帶，繡花雙面膠帶，貼版雙面膠帶幾種類別，水性雙面膠的粘著力較弱，油性雙面膠的粘著力強，熱熔雙面膠主要用在貼紙、文具、辦公等方面。油性雙面膠主要用在皮具、珍珠棉、海棉、鞋制品等高粘方面。繡花雙面膠主要用在電腦繡花方面。貼版膠帶主要用于印刷版材粘貼定位。

1、PET基材雙面膠：耐溫性好、抗剪切性強，一般長期耐溫100-125℃，短期耐溫150-200℃，厚度一般為0.048-0.2MM，適合于銘板、LCD、裝飾品、裝飾件的粘接。

2、無紡布基材雙面膠：黏性及加工性好，一般長期耐溫70-80℃，短期耐溫100-120℃，厚度一般為0.08-0.15MM，適合于銘板，塑膠之貼合，汽車，手機，電器，海綿，橡膠，標牌 ，紙品，玩具等行業，家電和電子儀器零件組裝，顯示屏鏡片。

3、無基材雙面膠：具有優良的粘合效果能防止脫落與優異的防水性能，加工性好、耐溫性好，短期可耐溫204-230℃，一般長期耐溫120-145℃，厚度一般為0.05-0.13MM，適合于銘板、面板、裝飾件的粘接。

4、泡棉雙面膠：指在發泡泡棉基材兩面涂上強粘丙烯酸膠粘劑，然后一面覆上離型紙或離型膜而成的一種雙面膠，如果兩面都覆上離型紙或離型膜稱之為夾心雙面膠紙，做成夾心雙面膠主要是為了方便雙面膠沖型。泡棉雙面膠具有粘著力強、保持力佳、防水性能好、耐溫性強、防紫外線能力強的特性。發泡泡棉基材分為：EVA泡棉、PE泡棉、PU泡棉、壓克力泡棉及高發泡。膠系分為：油膠、熱溶膠、橡膠及壓克力膠。

5、熱熔膠膜：具有良好的一致性、均勻的粘接厚度，不含溶劑，易加工，對很多物體有良好的粘接性，厚度為0.1MM，顏色為半透明/琥珀色，熱熔軟化溫度116-123℃。適用于銘牌、塑料、五金件的粘接，在不平整物體表面粘接也可獲得好的效果，建議初始粘接條件為：溫度132-138℃，粘接時間1-2秒，壓力為10-20磅/平方寸。

半導體制程280C高溫耐酸堿PI基材雙面膠帶

1、簡介：

本產品是一款PI基材耐高溫280C的雙面硅膠膠帶，浸潤性好，熱穩定性優異，可在高溫條件下牢固貼合金屬、薄膜等材料，并且不留殘膠。產品特點如下：

2、產品結構：

3、產品參數：