[00142306]无色透明聚酰亚胺薄膜关键技术开发及产业化应用

本项目目标产品为无色透明聚酰亚胺薄膜（简称CPI薄膜）,属于有机高分子材料领域。CPI薄膜具有光学性能好、介电常数低、热稳定性好以及力学性能优异等特点,是柔性OLED显示关键首选材料。 目前业界研究的CPI薄膜透明度在 86-88%左右,同时黄度指数（YI）偏高,颜色偏黄。即使有透明度达到 90%左右,还是存在高温 265℃、20分钟后发生黄变的问题,这一系列问题的解决成为业界研究的热点。 目前全球CPI薄膜主要被日韩企业垄断,主要以日本三菱瓦斯、SKC、科隆工业等企业为主,国内尚无CPI工业化生产。 2016年起,无锡顺铉新材料有限公司同中山大学针对本项目展开产学研合作,进行了多年的技术攻关,已成功研发出一种成本易控制的无色透明聚酰亚胺薄膜样品,光透过率超过 92.5%,黄度指数（YI）在 0.5-0.8 之间。 此后,历时3年攻关和实践,实现了高性能柔性OLED显示用无色透明聚酰亚胺薄膜的关键技术重大突破,安全高效解决了无色透明聚酰亚胺薄膜在透明度90%左右,高温265℃、20分钟后没有发生黄变的问题,并实现了高性能无色透明聚酰亚胺薄膜的成果转化。 本项目利用定量构效关系（QSPR）设计筛选含氟、刚性非平面的芳香族二胺和二酐单体,采用均聚或共聚的方法制备分子链中含氟、刚性非平面的聚酰亚胺分子结构,通过实验室小样制备和性能测试,研究单体种类、组成等对薄膜性能影响,从而优化原料组成。通过系统研究各单体种类、用量等对薄膜性能的影响,选择最优组成及工艺,并采用传统的流涎、亚胺化工艺制备出综合性能优异的无色透明聚酰亚胺薄膜。 主要突破和创新点： （1）构建了单体结构与透过率、耐温性能等的定量构效关系QSPR,引入筛选含氟、刚性非平面的芳香族二胺和二酐单体,制备出透光率达到87-92%、黄度指数（YI）0.5-0.8、热膨胀系数＜20ppm/℃的高性能无色透明聚酰亚胺薄膜,达到国际先进水平,填补国内空白; （2）国内首创了高性能无色透明聚酰亚胺薄膜工业化生产工艺。通过多次工艺调整、反复试验和数据收集,建立工艺参数与透光率、黄度指数、热性能及力学性能等的函数关系,确定最优的工艺参数,结合聚合物分子结构及产线情况,优化生产配方及工艺条件,实现从实验室开发到产业化生产的跨越。 在本项目实施过程中,成功授权专利10件,其中发明专利6件,实用新型4件。该项目近两年为成果应用单位江阴市晟云电子材料有限公司带来30240万元,新增利润5140万元。本项目填补了高性能无色透明聚酰亚胺薄膜国产化的空白,打破了美、日、韩在高端聚酰亚胺薄膜市场的垄断地位,推动了国内外整个柔性OLED行业的发展;同时,该项目的实施有力推动了公司产品结构的调整,为打造国际一流、国内领先的聚酰亚胺行业龙头骨干企业,建设创新型企业,实现企业持续、快速的发展奠定了坚实的基础。