Analyse de l'industrie du film polyimide

Aperçu du film polyimide (film PI)

Le polyimide (PI) est un polymère contenant une structure imide dans son squelette moléculaire. Il appartient à une grande famille de polymères haute performance, avec la plupart des matériaux PI hautes performances ayant des structures aromatiques et hétérocycliques comme principaux composants de la squelette. Pi a la cote de retard de flamme la plus élevée (UL -94) et présente une excellente isolation électrique, des propriétés mécaniques, une stabilité chimique, une résistance au vieillissement et une résistance au rayonnement. Il a une constante diélectrique de 4. 0 à 1 0 3 Hz et une perte diélectrique aussi faible que 0. 004–0.007, ce qui en fait une classe F à H Matériau d'isolation. Ces propriétés restent stables sur une large plage de températures (-269 à 400 degrés), ce qui a gagné la réputation d'être "l'un des plastiques d'ingénierie les plus prometteurs du 21e siècle" et "le solveur de problème". On dit souvent que "sans polyimide, la microélectronique moderne n'existerait pas", car les matériaux PI sont assis au summum de la hiérarchie des matériaux polymères.

Film de polyimide (film pi)

Le film PI offre des propriétés mécaniques exceptionnelles, des propriétés diélectriques, une stabilité chimique et une résistance exceptionnelle au rayonnement, à la corrosion et aux températures extrêmes. Il est considéré comme l'un des matériaux en polymère d'ingénierie avancée les plus performants dans le monde et est souvent appelé «film d'or». Parallèlement à la fibre de carbone et à la fibre d'aramide, le film PI est l'un des trois matériaux en polymère clés qui ont un impact significatif sur le développement des industries de haute technologie en Chine.

 

Processus de fabrication du film en polyimide (film PI)

Avant de subir l'imidisation, le film PI doit d'abord être formé en membrane en utilisant diverses méthodes, notamment le moulage, le coulage étincelant (étirement biaxial), l'imprégnation (revêtement en aluminium), la pulvérisation, l'extrusion et le dépôt. Le choix de la méthode de traitement affecte considérablement les propriétés du film et l'efficacité de la production. Parmi ces méthodes, la coulée et l'éclat de coulée sont les plus couramment utilisées. Ce dernier est préféré pour produire des films PI hautes performances. En Chine, les méthodes de coulée et d'imprégnation sont bien développées, bien que la méthode d'imprégnation soit progressivement supprimée en raison de ses propriétés d'isolation inférieures. Des techniques plus avancées telles que la pulvérisation, l'extrusion et le dépôt sont restées principalement sous le contrôle japonais en 2016.

Actuellement, deux méthodes d'imidisation principales existent: l'imidation thermique et l'imidisation chimique.

 

Imidisation thermiqueImplique le chauffage de l'acide polyamique à une température spécifique, induit une déshydratation et une cyclisation.

 

Imidation chimiqueimplique l'ajout d'un agent déshydratant et de catalyseur à l'acide polyamique à des températures inférieures à -5, à mélanger rapidement, puis à chauffer pour favoriser la déshydratation et la cyclisation.

 

Par rapport à l'imidisation chimique, la méthode thermique est plus simple en termes de processus et d'équipement mais produit des films avec des propriétés physiques et chimiques inférieures, ce qui le rend inadapté aux films PI de qualité électronique. Avant 2014, la plupart des fabricants chinois se sont appuyés sur l'imidisation thermique, tandis que presque tous les principaux fabricants de films PI dans les pays développés étaient passés à l'imidisation chimique. La ligne de production de films PI nouvellement construite 180- par Times New Materials a été parmi les premières en Chine à adopter le processus d'imidisation chimique, permettant la production de films PI à haute performance pour les applications de transport ferroviaire.

 

Applications du film polyimide (film PI)

1) Expansion du marché pour un film PI de qualité électronique entraîné par des circuits imprimés flexibles (FPC)

Le stratifié flexible en cuivre (FCCL) est un matériau de base critique pour la fabrication de circuits imprimés flexibles (FPC). Le marché mondial du FCCL est passé de 2,64 milliards de dollars en 2014 à 4,48 milliards de dollars en 2019. En tant que principale matière première pour FCCL, la demande de film PI de qualité électronique a augmenté en conséquence, atteignant 14877,5 tonnes dans le monde en 2019, avec 4, 869} consommés en Chine.

De 2014 à 2020, le marché chinois des FPC est passé de 29,07 milliards de CNY à 52,6 milliards de CNY, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 10,4%. Les produits électroniques émergents continuent de stimuler la demande de FPC, le marché prévoyant pour atteindre 54,44 milliards de CNY en 2021, élargissant encore la demande de film PI de qualité électronique.

 

2) Marché croissant pour le film PI de qualité spéciale dans l'aérospatiale et les affichages flexibles

Dans le secteur aérospatial, le film PI est utilisé comme matériau protecteur pour les fusées en raison de son excellent temps et de son excellent résistance aux rayonnements. Le marché mondial de l'aérospatiale commerciale a dépassé 800 milliards de CNY en 2019, avec un TCAC de 22,1%. Étant donné que les coûts des matières premières représentent environ 35% du coût total d'un lancement de fusée unique, la production de matières intérieures réduira considérablement les dépenses de fabrication, ce qui stimule la croissance du film PI de qualité spéciale.

 

Dans le secteur d'affichage flexible, le film Pi (CPI) incolore est le matériau de couverture préféré pour les écrans de smartphone pliables. À mesure que les écrans flexibles deviennent plus commercialisés, les smartphones pliables émergent comme un nouveau facteur de forme. D'ici 2024, les expéditions mondiales de smartphones pliables devraient atteindre 45,3 millions d'unités, la Chine représentant 13,2 millions d'unités. En tant que composant central des écrans pliables, le film CPI continuera de stimuler la demande de film PI de qualité spéciale.

 

3) Chaussade croissante de film PI de gestion thermique dans l'électronique grand public

Le film de graphite thermique, une dérivée du film PI thermique, est largement utilisé dans les substrats LED, les composants électroniques et d'autres applications de dissipation de chaleur. Le marché intérieur des matériaux d'interface thermique est passé de 660 millions de CNY en 2014 à 1,27 milliard de CNY en 2020, avec un TCAC de 9,9%. Le développement de la technologie 5G devrait augmenter encore la demande de films PI de qualité thermique.

 

4) Expansion du marché du film PI de qualité électrique en puissance éolienne et en train à grande vitesse

Le film PI électrique est principalement utilisé dans les systèmes d'isolation de haut grade pour les moteurs et les générateurs à fréquence variable, qui sont essentiels dans la puissance éolienne et les applications ferroviaires à grande vitesse.

 

Énergie éolienne: À la fin de 2020, la capacité d'installation de l'énergie éolienne de la Chine a atteint 282 GW, augmentant de 34,3% en glissement annuel, représentant 36% du total mondial. Avec la poussée des énergies renouvelables, la production intérieure de matériaux éoliennes, y compris le film PI électrique, continuera de se développer.

Rail à grande vitesse: La Chine possède le plus grand réseau ferroviaire à grande vitesse au monde, représentant plus de 60% du total mondial.

 

Polyimide Film (Film PI) Analyse de la chaîne de l'industrie

1) en amont

Les matières premières comprennent le dianhydride PMDA, la diamine ODA et d'autres composés essentiels. Certains monomères PI spécialisés ont été localisés en Chine. Les matières premières du film PI sont constituées de monomères Pi et de solutions de résine PI. Les monomères PI clés comprennent des monomères de dianhydride et de diamine.

2)

PI Film est un matériau très polyvalent avec des applications dans de nombreuses industries. Les formes de produits PI primaires comprennent des films, des mousses, des fibres, des composites PI photosensibles et basés sur PI, avec un film PI représentant plus de 70% du marché total. La production de film PI implique la polymérisation de la résine, le casting, l'étirement, l'imidisation et le post-traitement.

Types et applications de films PI communs:

Film PI de contrôle thermique: Précurseur du film de graphite de conductivité thermique élevée.

Film PI électronique: Utilisé pour les substrats électroniques et l'électronique imprimée.

Film PI électrique: Utilisé dans les applications résistantes aux corona et l'isolation de classe C.

Film PI aérospatial: Utilisé dans le papier d'aluminium composite en polyimide (MAM).

 

3) en aval

Les substrats courants pour le FCCL comprennent le film PI, le polyester (TEP), le naphtalate de polyéthylène (Pen) et le polymère de cristal liquide (LCP).

Les FPC, également connus sous le nom de PCB flexibles, utilisent des films PI ou PET comme matériaux de base. Par rapport aux PCB rigides, les FPC offrent une efficacité de production plus élevée, une densité de câblage plus élevée, un poids plus léger, des profils plus fins et une flexibilité pour le câblage tridimensionnel, ce qui les rend idéales pour l'aérospatiale, les communications militaires, les communications mobiles, les ordinateurs portables, les ordinateurs, les caméras numériques et d'autres électroniques.

 

Barrières de l'industrie pour le film polyimide (film PI)

Personnalisation élevée des équipements et temps de plomb long: L'équipement clé provient principalement de l'étranger, avec des cycles d'approvisionnement de 18 à 24 mois.

Processus de fabrication complexe et personnalisation élevée: La production de film PI, en particulier l'imidisation, est techniquement exigeante.