半导体制程280C高温耐酸碱PI基材双面胶带

 

关键词：聚酰亚胺，耐高温双面胶带，半导体芯片材料，国产替代材料

导语：聚酰亚胺（Polyimide，简写为PI）指主链上含有酰亚胺环（-CO-NR-CO-） 的一类聚合物，是综合性能最佳的有机高分子材料之一。其耐高温达400°C以上 ，长期使用温度范围-200～300°C，部分无明显熔点，高绝缘性能，103赫兹下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H级绝缘。聚酰亚胺（PI）由于其刚性的芳杂环结构，是目前耐热性能最好的聚合物材料之一，其Tg可以达到350℃或更高。同时，薄膜还具有优异的热稳定性、良好的机械性能、耐溶剂性和较低的介电常数，因而显示出了无可替代的优势。聚酰亚胺薄膜也被广泛地应用在信息、能源、医疗、国防等领域。

 

柔性OLED显示技术在智能手机中的大规模应用，推动了其所需各种聚酰亚胺薄膜的发展，也推动了科研人员继续努力研发出单个性能更加突出、综合性能更强、成本更低的PI薄膜。根据重复单元的化学结构，聚酰亚胺可以分为脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亚胺三种。根据链间相互作用力，可分为交联型和非交联型。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。上世纪60年代，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入 21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺，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"（problem solver），并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。

 

 

聚酰亚胺POLIMIDEの介绍

一

聚酰亚胺PI的分类

高分子材料以其优异的电绝缘性、耐化学腐蚀性、质轻、密度小等特性被广泛应用于电子电气、通信、军事装备制造、航空航天等领域。聚酰亚胺（PI）是由含酰亚胺基链节[-C(O)-N(R)-C(O)-]构建的芳杂环高分子化合物，具有优异的电绝缘性、耐辐照性能、机械性能等特性，被誉为“解决问题的能手”。PI 作为结构或功能材料具有巨大的发展前景，特别是 PI 薄膜材料，有着“黄金薄膜”的美称，最早被开发和应用的一种聚酰亚胺产品，在印制电路板、电子封装、层间介质、显示面板等领域中被广泛应用。

 

缩聚型：缩聚型芳香聚酰亚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应而制得的。由于缩聚型聚酰亚胺的合成是在诸如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等高沸点的非质子极性溶剂中进行的，而聚酰亚胺复合材料通常是采用预浸料成型工艺，这些高沸点的非质子极性溶剂在预浸料制备过程中很难挥发干净，同时在聚酰胺酸环化（亚胺化）期间亦有挥发物放出，这就容易在复合材料制品中产生孔隙，难以得到高质量、没有孔隙的复合材料。因此缩聚型聚酰亚胺已较少用作复合材料的基体树脂，主要用来制造聚酰亚胺薄膜和涂料。

加聚型：由于缩聚型聚酰亚胺具有如上所述的缺点，为克服这些缺点，相继开发出了加聚型聚酰亚胺。获得广泛应用的主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚胺。通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低相对分子质量聚酰亚胺，应用时再通过不饱和端基进行聚合。

(1) 聚双马来酰亚胺

聚双马来酰亚胺是由顺丁烯二酸酐和芳香族二胺缩聚而成的。它与聚酰亚胺相比，性能不差上下，但合成工艺简单，后加工容易，成本低，可以方便地制成各种复合材料制品。但固化物较脆。

(2) 降冰片烯基封端聚酰亚胺树脂

其中最重要的是由NASA Lewis研究中心发展的一类PMR（for insitu polymerization of monomer reactants, 单体反应物就地聚合）型聚酰亚胺树脂。PMR型聚酰亚胺树脂是将芳香族四羧酸的二烷基酯、芳香族二元胺和5-降冰片烯-2,3-二羧酸的单烷基酯等单体溶解在一种烷基醇（例如甲醇或乙醇）中，为种溶液可直接用于浸渍纤维。聚酰亚胺可分为均苯型PI，可溶性PI，聚酰胺-酰亚胺（PAI）和聚醚亚胺（PEI）四类。

 

二

聚酰亚胺PI的特性

1、全芳香聚酰亚胺按热重分析，其开始分解温度一般都在500℃左右。由均苯四甲酸二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，热分解温度达600℃，是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。

2、聚酰亚胺可耐极低温，如在－269℃的液态氦中不会脆裂。

3、聚酰亚胺具有优良的机械性能，未填充的塑料的抗张强度都在100MPa以上，均苯型聚酰亚胺的薄膜（Kapton）为170MPa以上，热塑性聚酰亚胺（TPI）的冲击强度高达261kJ/m2。而联苯型聚酰亚胺（Upilex S）达到400MPa。作为工程塑料，弹性模量通常为3-4GPa，纤维可达到200GPa，据理论计算，均苯四甲酸二酐和对苯二胺合成的纤维可达500GPa，仅次于碳纤维。

4、一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，对稀酸稳定，一般的品种不大耐水解，这个看似缺点的性能却使聚酰亚胺有别于其他高性能聚合物的一个很大的特点，即可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺，例如对于Kapton薄膜，其回收率可达80%-90%。改变结构也可以得到相当耐水解的品种，如经得起120℃，500小时水煮。

5、聚酰亚胺有一个很宽的溶解度谱，根据结构的不同，一些品种几乎不溶于所有有机溶剂，另一些则能够溶于普通溶剂，如四氢呋喃、丙酮、氯仿甚至甲苯和甲醇等。

6、 聚酰亚胺的热膨胀系数在2×10-5-3×10-5/℃，热塑性聚酰亚胺3×10-5/℃，联苯型可达10-6/℃，个别品种可达10-7/℃。

7、 聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能，其薄膜在5×109rad快电子辐照后强度保持率为90%。

8、 聚酰亚胺具有良好的介电性能，介电常数为3.4左右，引入氟，或将空气纳米尺寸分散在聚酰亚胺中，介电常数可以降到2.5左右。介电损耗为10-3，介电强度为100-300kV/mm，体积电阻为1017Ω·cm。这些性能在宽广的温度范围和频率范围内仍能保持在较高的水平。

9、 聚酰亚胺是自熄性聚合物，发烟率低。

10、 聚酰亚胺在极高的真空下放气量很少。

11、聚酰亚胺无毒，可用来制造餐具和医用器具，并经得起数千次消毒。有一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性，例如，在血液相容性实验为非溶血性，体外细胞毒性实验为无毒。

 

三

聚酰亚胺PI的合成途径

聚酰亚胺品种繁多、形式多样，在合成上具有多种途径，因此可以根据各种应用目的进行选择，这种合成上的易变通性也是其他高分子所难以具备的。合成介绍如下：

聚酰亚胺主要由二元酐和二元胺合成，这两种单体与众多其他杂环聚合物，如聚苯并咪唑、聚苯并咪唑、聚苯并噻唑、聚喹啉等单体比较，原料来源广，合成也较容易。二酐、二胺品种繁多，不同的组合就可以获得不同性能的聚酰亚胺。

聚酰亚胺可以由二酐和二胺在极性溶剂，如DMF，DMAC，NMP或THE/甲醇混合溶剂中先进行低温缩聚，获得可溶的聚酰胺酸，成膜或纺丝后加热至 300℃左右脱水成环转变为聚酰亚胺；也可以向聚酰胺酸中加入乙酐和叔胺类催化剂，进行化学脱水环化，得到聚酰亚胺溶液和粉末。二胺和二酐还可以在高沸点溶剂，如酚类溶剂中加热缩聚，一步获得聚酰亚胺。此外，还可以由四元酸的二元酯和二元胺反应获得聚酰亚胺；也可以由聚酰胺酸先转变为聚异酰亚胺，然后再转化为聚酰亚胺。这些方法都为加工带来方便，前者称为PMR法，可以获得低粘度、高固量溶液，在加工时有一个具有低熔体粘度的窗口，特别适用于复合材料的制造；后者则增加了溶解性，在转化的过程中不放出低分子化合物。

 

四

聚酰亚胺的PI的优秀性能

（1）热稳定性能：聚酰亚胺拥有非常优异的耐低温以及高温的特性，芳香族聚酰亚胺一般在超过500 ℃的条件下才会发生分解。而且以联苯为主要结构的二酐与对苯二胺聚合制得的聚酰亚胺在超过600 ℃的时候才会分解，是当前已知的具备最强热稳定性的聚合物之一。通过实验研究表明，绝大部分在加热时会发生固态化的PI薄膜可以在高于300 ℃时使用，少部分型号的PI甚至可以在380 ℃时正常工作几百小时。与此同时，聚酰亚胺还拥有非常优秀的耐低温性能，即使将聚酰亚胺置于 -269 ℃液氦中，聚酰亚胺的韧性也得到很好的保持，不易脆断。聚酰亚胺的热膨胀系数低，通过调节合成聚酰亚胺单体的配比组成以及调整聚酰亚胺的生产工艺，可以控制其热膨胀系数。

（2）力学性能：均苯类型的PI薄膜拥有170 MPa以上的拉伸强度，拉伸模量为3~4 GPa，比如杜邦的Kapton型号薄膜拥有的拉伸强度保持在250 MPa以上。而拥有联苯结构类型的PI薄膜拥有更加良好的分子链排列有序结构，有高达400 MPa的拉伸强度，例如宇部的Upilex薄膜的拉伸强度可以达到530 MPa。共聚类型的聚酰亚胺纤维仅比碳纤维的拉伸模量略低，此外，其在高温和低温下都能够保持非常好的耐磨减摩性和力学性能。

（3）电学性能：聚酰亚胺的绝缘性能非常好，其通常具备1018 Ω·cm左右的体积电阻率，经常作为封装阻隔材料应用在微电子器件上。聚酰亚胺作为绝缘等级为H级的材料，拥有低介电常数以及介电损耗，未改性的聚酰亚胺薄膜的Dk值大约在3.5上下，通过不同的方法进行改性合成最低可下降到2.0以下，低频下聚酰亚胺薄膜的介电损耗在 0.001以下，聚酰亚胺薄膜的很多性能在较大的温度与频率范围内可以保持相对稳定。

（4）化学稳定性：热固性聚酰亚胺薄膜拥有优秀的耐稀酸腐蚀、疏水性、耐有机溶剂侵蚀以及耐油等特性，一部分含氟聚酰亚胺和脂肪族聚酰亚胺能溶解在丙酮、氯仿、四氢呋喃等常用溶剂中。在强碱的作用下，五元环结构的酰亚胺基团非常易于出现水解，所以碱会腐蚀聚酰亚胺。然而因为聚酰亚胺这个特点，我们可以将其进行回收利用，聚酰亚胺薄膜通过碱性水进行解，二胺和二酐单体的可回收利用率大约在 80%~90%左右，另外聚酰亚胺不耐浓酸。

（5）透光度：因为聚酰亚胺会发生电荷转移，所以PI薄膜的表面以黄颜色居多。因为-CF3基团和脂肪二胺具有强吸电子作用，当在二酸酐单体上加入它们时，脂肪四酸酐可以让PI薄膜的颜色发生改变，这是因为通过这些措施会使得电子之间的电荷转移减小。

（6）其他性能：聚酰亚胺拥有优异的耐辐射功能，即使经过高强度的辐射作用，它的各项性能并不产生比较明显的改变。

 

五

聚酰亚胺PI的应用

由于聚酰亚胺在性能和合成化学上的特点，在众多的聚合物中，很难找到如聚酰亚胺这样具有如此广泛的应用方面，而且在每一个方面都显示了极为突出的性能。

1、薄膜：是聚酰亚胺最早的商品之一，用于电机的槽绝缘及电缆绕包材料。透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底板。

2. 涂料：作为绝缘漆用于电磁线，或作为耐高温涂料使用。

3.先进复合材料：用于航天、航空器及火箭部件。是最耐高温的结构材料之一。例如美国的超音速客机计划所设计的速度为2.4M，飞行时表面温度为177℃，要求使用寿命为60000h，据报道已确定50%的结构材料为以热塑型聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合材料，每架飞机的用量约为30t。

4.纤维：弹性模量仅次于碳纤维，作为高温介质及放射性物质的过滤材料和防弹、防火织物。

5.泡沫塑料：用作耐高温隔热材料。

6. 工程塑料：有热固性也有热塑型，热塑型可以模压成型也可以用注射成型或传递模塑。主要用于润滑、密封、绝缘及结构材料。广成聚酰亚胺材料已开始应用在压缩机旋片、活塞环及特种泵密封等机械部件上。

7.胶粘剂：用作高温结构胶。广成聚酰亚胺胶粘剂作为电子元件高绝缘灌封料已生产。

8.分离膜：用于各种气体对，如氢/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分离，从空气烃类原料气及醇类中脱除水分。也可作为渗透蒸发膜及超滤膜。由于聚酰亚胺耐热和耐有机溶剂性能，在对有机气体和液体的分离上具有特别重要的意义。

9.光刻胶：有负性胶和正性胶，分辨率可达亚微米级。与颜料或染料配合可用于彩色滤光膜，可大大简化加工工序。

10. 在微电子器件中的应用：用作介电层进行层间绝缘，作为缓冲层可以减少应力、提高成品率。作为保护层可以减少环境对器件的影响，还可以对a-粒子起屏蔽作用，减少或消除器件的软误差（soft error）。

11. 液晶显示用的取向排列剂：聚酰亚胺在TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方面都占有十分重要的地位。

12. 电-光材料：用作无源或有源波导材料光学开关材料等，含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明，以聚酰亚胺作为发色团的基体可提高材料的稳定性。

13.湿敏材料：利用其吸湿线性膨胀的原理可以用来制作湿度传感器。

 

六

聚酰亚胺PI发展新方向：轻薄、低温、低介电常数、透明、可溶、低膨胀等  

方向1：低温合成聚酰亚胺 PI：一般情况下，PI 通常由二胺和二酐反应生成其预聚体—聚酰胺酸(PAA)后，必须在高温（＞300℃）下才能酰亚胺化得到，这限制了它在某些领域的应用。同时，PAA 溶液高温酰亚胺化合成 PI 过程中易产生挥发性副产物且不易储存与运输。因此研究低温下合成 PI 是十 分必要。目前改进的方法有：1）一步法；2）分子设计；3）添加低温固化剂。

方向2：薄膜轻薄均匀化：为满足下游应用产品轻、薄及高可靠性的设计要求，聚酰亚胺 PI 薄膜向薄型化发展，对其厚度均匀性、表面粗糙度等性能提出了更高的要求。PI 薄膜关键性能的提高不仅依赖于树脂的分子结构设计，薄膜成型技术的进步也至关重要。目前 PI 薄膜的制备工艺主要分为：1.浸渍法；2.流延法；3.双轴定向法。伴随着宇航、电子等工业对于器件减重、减薄以及功能化的应用需求，超薄化是 PI 薄膜发展的一个重要趋势。按照厚度（d）划分，PI 薄膜一般可分为超薄膜（d≤8 μm）、常规薄膜（8 μm＜d≤50 μm，常见膜厚有 12.5、25、50 μm）、厚膜（50 μm＜d≤125 μm，常见厚度为 75、125 μm）以及超厚膜（d＞125 μm）。目前，制备超薄 PI 薄膜的方法主要为可溶性 PI 树脂法和吹塑成型法。

可溶性聚酰亚胺树脂法：传统的 PI 通常是不溶且不熔的，因此只能采用其可溶性前躯体 PAA 溶液进行薄膜制备。而可溶性 PI 树脂是采用分子结构中含有大取代基、柔性基团或者具有不对称和异构化结构的二酐或二胺单体聚合而得的，其取代基或者不对称结构可以有效地降低 PI 分子链内或分子链间的强烈相互作用，增大分子间的 自由体积，从而有利于溶剂的渗透和溶解。与采用 PAA 树脂溶液制备 PI 薄膜不同，该工艺首先直接制得高分子量有机可溶性 PI 树脂，然后将其溶解于 DMAc 中配制得到具有适宜工艺黏度的 PI 溶液，最后将溶液在钢带上流延、固化、双向拉伸后制得 PI 薄膜。

吹塑成型法：吹塑成型制备通用型聚合物薄膜的技术已经很成熟，可通过改变热空气流速度等参数方便地调整薄膜厚度。该装置与传统的吹塑法制备聚合物薄膜在工艺上有所不同，其薄膜是由上向下吹塑成型的。该工艺过程的难点在于聚合物从溶液向气泡的转变，以及气泡通过压辊形成薄膜的工艺。但该工艺可直接采用商业化聚酰胺酸溶液或 PI 溶液进行薄膜制备，且最大程度上避免了薄膜与其他基材间的物理接触；轧辊较钢带更易于进行表面抛光处理，更易实现均匀加热，可制得具有高强度、高耐热稳定性的 PI 超薄膜。

方向3：低介电常数材料：随着科学技术日新月异的发展，集成电路行业向着低维度、大规模甚至超大规模集成发展的趋势日益明显。而当电子元器件的尺寸缩小至一定尺度时，布线之间的电感-电容效应逐渐增强，导线电流的相互影响使信号迟滞现象变得十分突出，信号迟滞时间增加。而延 迟时间与层间绝缘材料的介电常数成正比。较高的信号传输速度需要层间绝缘材料的介电常数降低至 2.0～2.5（通常 PI 的介电常数为 3.0～3.5）。因此，在超大规模集成电路向纵深发展的大背景下，降低层间材料的介电常数成为减小信号迟滞时间的重要手段。目前，降低 PI 薄膜介电常数的方法分为四类：1.氟原子掺杂；2.无氟/含氟共聚物；3.含硅氧烷支链结构化；4.多孔结构膜.

1. 氟原子掺杂：氟原子具有较强的电负性，可以降低聚酰亚胺分子的电子和离子的极化率，达到降低介电常数的目的。同时，氟原子的引入降低了分子链的规整性，使得高分子链的堆砌更加不规则，分子间空隙增大而降低介电常数。

2. 无氟/含氟共聚物：引入脂肪族共聚单元能有效降低介电常数。脂环单元同样具有较低的摩尔极化率，又可以破坏分子链的平面性，能同时抑制传荷作用和分子链的紧密堆砌，降低介电常数；同时，由于 C-F 键的偶极极化能力较小，且能够增加分子间的空间位阻，因而引入 C-F 键可以有效降低介电常数。如引入体积庞大的三氟甲基，既能够阻止高分子链的紧密堆积，有效地减少高度极化的二酐单元的分子间电荷传递作用， 还能进一步增加高分子的自由体积分数，达到降低介电常数的目的。

3. 含硅氧烷支链结构化：笼型分子——聚倍半硅氧烷（POSS）具有孔径均一、热稳定性高、分散性良好等优点。POSS 笼型孔洞结构顶点处附着的官能团，在进行聚合、接枝和表面键合等表面化学修饰后，可以一定程度地分散到聚酰亚胺基体中，形成具有孔隙结构的低介电常数复合薄膜。

4. 多孔结构膜：由于空气的介电常数是 1，通过在聚酰亚胺中引入大量均匀分散的孔洞结构, 提高其中空气体积率，形成多孔泡沫材料是获得低介电聚酰亚胺材料的一种有效途径。目前，制备多孔聚酰亚胺材料的方法主要有热降解法、 化学溶剂法、导入具 有纳米孔洞结构的杂化材料等。

方向4：透明 PI：有机化合物的有色，是由于它吸收可见光(400~700 nm)的特定波长并反射其余的波长，人眼感受到反射的光而产生的。这种可见光范围内的吸收是芳香族聚酰亚胺有色的原因。对于芳香族聚酰亚胺，引起光吸收的发色基团可以有以下几点：a)亚胺环上的两个羧基；b)与亚胺环相邻接的苯基；c) 二胺残余基团与二酐残余基团所含的官能团。由千聚酰亚胺分子结构中存在较强的分子间及分子内相互作用，因而在电子给体（二胺） 与电子受体（二胺）间易形成电荷转移络合物(CTC)，而 CTC 的形成是造成材料对光产生 吸收的内在原因。

要制备无色透明聚酰亚胺，就要从分子水平上减少 CTC 的形成。目前广泛采用的手段主要包括：1.采用带有侧基或具有不对称结构的单体，侧基的存在以及不对称结构同样也会阻碍电子的流动，减少共辄；2.在聚酰亚胺分子结构中引入含氟取代基，利用氟原子电负性的特性，可以切断电子云的共扼，从而抑制 CTC 的形成；3.采用脂环结构二酐或二胺单体，减小聚酰亚胺分子结构中芳香结构的含量。

 

胶粘剂的组成

现在使用的胶粘剂均是采用多种组分合成树脂胶粘剂，单一组分的胶粘剂已不能满足使用中的要求。合成胶粘剂由主剂和助剂组成，主剂又称为主料、基料或粘料；助剂有固化剂、稀释剂、增塑剂、填料、偶联剂、引发剂、增稠剂、防老剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂等，根据要求与用途还可以包括阻燃剂、发泡剂、消泡剂、着色剂和防霉剂等成分。1.主剂主剂是胶粘剂的主要成分，主导胶粘剂粘接性能，同时也是区别胶粘剂类别的重要标志。主剂一般由一种或两种，甚至三种高聚物构成，要求具有良好的粘附性和润湿性等。通常用的粘料有:
·天然高分子化合物如蛋白质、皮胶、鱼胶、松香、桃胶、骨胶等。2)合成高分子化合物①热固性树脂，如环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、脲醛树脂、有机硅树脂等。②热塑性树脂，如聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇及缩醛类树脂、聚苯乙烯等。③弹性材料，如丁腈胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶等。④各种合成树脂、合成橡胶的混合体或接枝、镶嵌和共聚体等。2.助剂为了满足特定的物理化学特性，加入的各种辅助组分称为助剂，例如：为了使主体粘料形成网型或体型结构，增加胶层内聚强度而加入固化剂(它们与主体粘料反应并产生交联作用)；为了加速固化、降低反应温度而加入固化促进剂或催化剂；为了提高耐大气老化、热老化、电弧老化、臭氧老化等性能而加入防老剂；为了赋予胶粘剂某些特定性质、降低成本而加入填料；为降低胶层刚性、增加韧性而加入增韧剂；为了改善工艺性降低粘度、延长使用寿命加入稀释剂等。包括：
1）固化剂固化剂又称硬化剂，是促使黏结物质通过化学反应加快固化的组分,它是胶粘剂中最主要的配合材料。它的作用是直接或通过催化剂与主体聚合物进行反应，固化后把固化剂分子引进树脂中，使原来是热塑性的线型主体聚合物变成坚韧和坚硬的体形网状结构。
固化剂的种类很多，不同的树脂、不同要求采用不同的固化剂。胶接的工艺性和其使用性能是由加人的固化剂的性能和数量来决定的。
2）增韧剂

增韧剂的活性基团直接参与胶粘剂的固化反应，并进入到固化产物最终形成的一个大分子的链结构中。没有加入增韧剂的胶粘剂固化后，其性能较脆，易开裂，实用性差。加入增韧剂的胶接剂，均有较好的抗冲击强度和抗剥离性。不同的增韧剂还可不同程度地降低其内应力、固化收缩率，提高低温性能。

常用的增韧剂有聚酰胺树脂、合成橡胶、缩醛树脂、聚砜树脂等。

3）稀释剂稀释剂又称溶剂，主要作用是降低胶粘剂粘度，增加胶粘剂的浸润能力，改善工艺性能。有的能降低胶粘剂的活性，从而延长使用期。但加入量过多，会降低胶粘剂的胶接强度、耐热性、耐介质性能。常用的稀释剂有丙酮、漆料等多种与粘料相容的溶剂。
4）填料填料一般在胶黏剂中不发生化学反应，使用填料可以提高胶接接头的强度、抗冲击韧性、耐磨性、耐老化性、硬度、最高使用温度和耐热性，降低线膨胀系数、固化收缩率和成本等。常用的填料有氧化铜、氧化镁、银粉、瓷粉、云母粉、石棉粉、滑石粉等。5）改性剂改性剂是为了改善胶黏剂的某一方面性能，以满足特殊要求而加入的一些组分，如为增加胶接强度，可加入偶联剂，还可以加入防腐剂、防霉剂、阻燃剂和稳定剂等。
 

 

组成分类

胶粘剂种类很多，比较普遍的有：脲醛树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂,聚丙烯酸树脂、聚氨酯胶粘剂、热熔胶粘剂、环氧树脂胶粘剂、合成胶粘剂等等。

1、有机硅胶粘剂

是一种密封胶粘剂，具有耐寒、耐热、耐老化、防水、防潮、伸缩疲劳强度高、永久变形小、无毒等特点。近年来，此类胶粘剂在国内发展迅速，但目前我国有机硅胶粘剂的原料部分依靠进口。

2、聚氨酯胶粘剂

能粘接多种材料，粘接后在低温或超低温时仍能保持材料理化性质，主要应用于制鞋、包装、汽车、磁性记录材料等领域。

3、聚丙烯酸树脂

主要用于生产压敏胶粘剂，也用于纺织和建筑领域。

建筑用胶粘剂：主要用于建筑工程装饰、密封或结构之间的粘接。

4、 热熔胶粘剂

根据原料不同，可分为EVA热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶、聚烯烃热熔胶等。目前国内主要生产和使用的是EVA热熔胶。聚烯烃系列胶粘剂主要原料是乙烯系列、SBS、SIS共聚体。

5、环氧树脂胶粘剂
 

可对金属与大多数非金属材料之间进行粘接，广泛用于建筑、汽车、电子、电器及日常家庭用品方面

6、脲醛树脂、酚醛、三聚氰胺－甲醛胶粘剂

主要用于木材加工行业，使用后的甲醛释放量高于国际标准。

木材加工用胶粘剂：用于中密度纤维板、石膏板、胶合板和刨花板等

7、合成胶粘剂
 

主要用于木材加工、建筑、装饰、汽车、制鞋、包装、纺织、电子、印刷装订等领域。目前，我国每年进口合成胶粘剂近20万吨，品种包括热熔胶粘剂、有机硅密封胶粘剂、聚丙烯酸胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、汽车用聚氯乙烯可塑胶粘剂等。同时，每年出口合成胶粘剂约2万吨，主要是聚醋酸乙烯、聚乙烯酸缩甲醛及压敏胶粘剂。

 

用途分类

1、密封胶粘剂

主要用于门、窗及装配式房屋预制件的连接处。高档密封胶粘剂为有机硅及聚氨酯胶粘剂，中档的为氯丁橡胶类胶粘剂、聚丙烯酸等。在我国，建筑用胶粘剂市场上，有机硅胶粘剂、聚氨酯密封胶粘剂应是今后发展的方向，目前其占据建筑密封胶粘剂的销售量为30％左右。

2、建筑结构用胶粘剂

主要用于结构单元之间的联接。如钢筋混凝土结构外部修补，金属补强固定以及建筑现场施工，一般考虑采用环氧树脂系列胶粘剂。

3、汽车用胶粘剂
 

分为4种，即车体用、车内装饰用、挡风玻璃用以及车体底盘用胶粘剂。

目前我国汽车用胶粘剂年消耗量约为4万吨，其中使用量最大的是聚氯乙烯可塑胶粘剂、氯丁橡胶胶粘剂及沥青系列胶粘剂。

4、包装用胶粘剂
 

主要是用于制作压敏胶带与压敏标签，对纸、塑料、金属等包装材料表面进行粘合。纸的包装材料用胶粘剂为聚醋酸乙烯乳液。塑料与金属包装材料用胶粘剂为聚丙烯酸乳液、VAE乳液、聚氨酯胶粘剂及氰基丙烯酸酯胶粘剂。

5、电子用胶粘剂
 

消耗量较少，目前每年不到1万吨，大部分用于集成电路及电子产品，现主要用环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅胶粘剂。用于5微米厚电子元件的封端胶粘剂我们可以自己供给，但3微米厚电子元件用胶粘剂需从国外进口。

6、制鞋用胶粘剂

年消费量约为12.5万吨，其中氯丁橡胶类胶粘剂需要11万吨，聚氨酯胶粘剂约1.5万吨。由于氯丁橡胶类胶粘剂需用苯类作溶剂，而苯类对人体有害，应限制发展，为满足制鞋业发展需求，采用聚氨酯系列胶粘剂将是方向。

 

形态分类

1、密封胶 

1.1   按密封胶硫化方法分类 

（1）湿空气硫化型密封胶 

此类密封胶系列用空气中的水分进行硫化。它主要包括单组分的聚氨酯、硅橡胶和聚硫橡胶等。其聚合物基料中含有活性基团，能同空气中的水发生反应，形成交联键，使密封胶硫化成网状结构。 

（2）化学硫化型密封胶 

双组分的聚氨酯、硅橡胶、聚硫橡胶、氯丁橡胶和环氧树脂密封胶都属于这一类，一般在室温条件下完成硫化。某些单组分的氯磺化聚乙烯和氯丁橡胶密封胶以及聚氯乙烯溶胶糊状密封胶则须在加热条件下经化学反应完成硫化。 

（3）热转变型密封胶 

用增塑剂分散的聚氯乙烯树脂和含有沥青的橡胶并用的密封胶是两个不同类型的热转变体系。乙烯基树脂增塑体在室温下是液态悬浮体，通过加热转化为固体而硬化；而橡胶-沥青并用密封胶则为热熔性的。 

（4）氧化硬化型密封胶 

表面干燥的嵌逢或安装玻璃用密封胶主要以干性或半干性植物油或动物油为基料，这类油料可以是精制聚合的、吹制的或化学改性的。 

（5）溶剂挥发凝固型密封胶 

这是以溶剂挥发后无粘性高聚物为基料的密封胶。这一类密封胶主要有丁基橡胶、高分子量聚异丁烯、一定聚合程度的丙烯酸酯、氯磺化聚乙烯以及氯丁橡胶等密封胶。

1.2  按密封胶形态分类 

（1）膏状密封胶 

此类密封胶基本上用于静态接缝中，使用期一般为2年或2年以上。通常采用3种主体材料：油和树脂、聚丁烯、沥青。 

（2）液态弹性体密封胶 

  此类密封胶包括经硫化可形成真正弹性状态的液体聚合物，它们具有承受重复的接缝变形能力。弹性体密封胶所使用的聚合物弹性体包括液体聚硫橡胶、巯端基聚丙烯醚、液体聚氨酯、室温硫化硅橡胶和低分子丁基橡胶等。该类密封胶通常配合成两个组分，使用时将两个组分混合。 

（3）热熔密封胶 

热熔密封胶又叫热施工型密封胶。指以弹性体同热塑性树脂掺合物为基料的密封胶。这类密封胶通常在加热（150～200℃）情况下经一定口型模型直接挤出到接缝中。热施工可改进密封胶对被粘基料的湿润能力，因此对大多数被粘基料具有良好的粘接力。一经放入适当位置，就冷却成型或成膜，成为收缩性很小的坚固的弹性体。热施工密封胶的主体材料主要是异丁烯类聚合物、三元乙丙橡胶和热塑性的苯乙烯嵌段共聚物。它们通常同热塑性树脂如EVA、EEA、聚乙烯、聚酰胺、聚酯等掺合。 

（4）液体密封胶 

该类密封胶主要用于机械接合面的密封，用以代替固体密封材料即固体垫圈以防止机械内部流体从接合面泄漏。该类密封胶通常以高分子材料例如橡胶、树脂等为主体材料，再配以填料及其它组分制成。液体密封胶通常分不干性粘着型、半干性粘弹性、干性附着型和干性可剥型等4类。根据具体使用部位及要求选择。

1.3   按密封胶施工后性能分类 

（1）固化型密封胶 

固化型密封胶可分成刚性密封胶和柔性密封胶两种类型：a)刚性密封胶硫化或凝固后形成坚硬的固体，很少具有弹性；此类密封胶有的品种既起密封作用又起胶接作用，其代表性密封胶是以环氧树脂、聚酯树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺和聚乙酸乙烯酯等树脂为基料的密封胶。b）柔性密封胶在硫化后保持柔软性。它们一般以橡胶弹性体为基料。柔性变化幅度大，硬度（邵尔A）在10～80范围内。这类密封胶中有些品种是纯橡胶，大多数具有良好胶粘剂的性能。 

（2）非固化型密封胶 

这类密封胶是软质凝固性的密封胶，施工之后仍保持不干性状态。通常为膏状，可用刮刀或刷子用到接缝中，可以配合出许多不同粘度和不同性能的密封胶。

2、按胶粘剂硬化方法分类 

低温硬化代号为a;常温硬化代号为b;加温硬化代号为c;适合多种温度区域硬化代号为d;与水反应固化代号为e;厌氧固化代号为f;辐射(光、电子束、放射线)固化代号为g;热熔冷硬化代号为h;压敏粘接代号为i;混凝或凝聚代号为j，其他代号为k。

3、按胶粘剂被粘物分类 

多类材料代号为A;木材代号为B;纸代号为C;天然纤维代号为D;合成纤维代号为E;聚烯烃纤维(不含E类)代号为F;金属及合金代号为G;难粘金属(金、银、铜等)代号为H;金属纤维代号为I，无机纤维代号为J;透明无机材料(玻璃、宝石等)代号为K;不透明无机材料代号为L;天然橡胶代号为M;合成橡胶代号为N;难粘橡胶(硅橡胶、氟橡胶、丁基橡胶)代号为O，硬质塑料代号为P，塑料薄膜代号为Q;皮革、合成革代号为R，泡沫塑料代号为S; 难粘塑料及薄膜(氟塑料、聚乙烯、聚丙烯等)代号为T;生物体组织骨骼及齿质材料代号为U;其他代号为V。

 

4、胶水状态

无溶剂液体代号为1;2有机溶剂液体代号为2;3水基液体代号为3，4膏状、糊状代号为4，5粉状、粒状、块状代号为5;6片状、膜状、网状、带状代号为6;7丝状、条状、棒状代号为7。

5、其它胶粘剂: (不常用到)

金属结构胶、聚合物结构胶、光敏密封结构胶、其它复合型结构胶 

热固性高分子胶 ：环氧树脂胶、聚氨酯(PU)胶、氨基树脂胶、酚醛树脂胶、丙烯酸树脂胶、呋喃树脂胶、间笨二酚-甲醛树脂胶、二甲笨-甲醛树脂胶、不饱和聚酯胶、复合型树脂胶、聚酰亚胺胶、脲醛树脂胶、其它高分子胶 

密封胶粘剂：室温硫化硅橡胶、环氧树脂密封胶、聚氨酯密封胶、不饱和聚酯类、丙烯酸酯类、密封腻子、氯丁橡胶类密封胶、弹性体密封胶、液体密封垫料、聚硫橡胶密封胶、其它密封胶 

热熔胶：热熔胶条、胶粒、胶粉、EVA热熔胶、橡胶热熔胶、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚胺酯热熔胶、苯乙烯类热熔胶、新型热熔胶、聚乙烯及乙烯共聚物热熔胶、其他热熔胶 

水基胶粘剂：丙烯酸乳液、醋酸乙烯基乳液、聚乙烯醇缩醛胶、乳液胶、其它水基胶 

压敏胶(不干胶) ：胶水、胶粘带、无溶剂压敏胶、溶剂压敏胶、固化压敏胶、橡胶压敏胶、丙烯酸酯压敏胶、其它压敏胶 

溶剂型胶：树脂溶液胶、橡胶溶液胶、其它溶剂胶 

无机胶粘剂：热熔无机胶、自然干无机胶、化学反应无机胶、水硬无机胶、其它无机胶 

热塑性高分子胶粘剂：固体高分子胶、溶液高分子胶、乳液高分子胶、单体高分子胶、其它热塑性高分子胶 

天然胶粘剂：蛋白质胶、碳水化合物胶粘剂、其他天然胶 

橡胶粘合剂：硅橡胶粘合剂、氯丁橡胶粘合剂、丁腈橡胶粘合剂、改性天然橡胶粘合剂、氯磺化聚乙烯粘合剂、聚硫橡胶粘合剂羧基橡胶粘合剂、聚异丁烯、丁基橡胶粘合剂、其它橡胶粘合剂 

耐高温胶：有机硅胶、无机胶、高温模具树脂胶、金属高温粘合剂、其它耐高温胶 

聚合物胶粘剂：丁腈聚合物胶、聚硫橡胶粘合剂、聚氯乙烯胶粘剂、聚丁二烯胶、过氯乙烯胶粘剂、其它聚合物胶 

修补剂：金属修补剂、高温修补剂、紧急修补剂、耐磨修补剂、耐腐蚀修补剂、塑胶修补剂、其它修补剂 

医用胶、纸品用胶、导磁胶、防磁胶、防火胶、防淬火胶、防淬裂胶、动物胶、植物胶、矿物胶、食品级胶粘剂、其它胶水。

 

双面胶带

一

定义

双面胶带是以纸、布、薄膜、泡棉等为基材，再把胶粘剂均匀涂布在上述基材两侧表面上而制成的卷状胶粘带，是由基材、胶粘剂、隔离纸（离型膜）三部分组成。根据基材的不同，有些基材在涂胶前需进行表面处理。由于基材及胶粘剂的选材广泛且能进行不同的组合，故双面胶带的种类比其他类型的胶带种类更多。双面胶带主要用途是把两个物件表面(接触面)粘贴在一起，根据实际要求分为临时固定及永久粘接。

 

二

结构
 

 

胶带可以粘东西是因为它表面上涂有一层粘着剂的关系！最早的粘着剂来自动物和植物，在十九世纪，橡胶是粘着剂的主要成份；而现代则广泛应用各种聚合物。粘着剂可以粘住东西，是由于本身的分子和欲连接物品的分子间形成键结，这种键结可以把分子牢牢地黏合在一起。

 

三

分类
 

有基材：有基材双面胶是以棉纸、PET、PVC膜、无纺布、泡棉、亚克力泡棉、薄膜~ ~等等为基材，双面均匀涂布弹性体型压敏胶或树脂型压敏胶、丙烯酸类压敏胶等，在上述基材上制成的卷状或片状的胶粘带，是由基材、胶粘剂、隔离纸（膜）部分组成。
 

无基材：无基材双面胶是在离型纸（膜）材料上涂有（弹性体型压敏胶或树脂型压敏胶、丙烯酸类压敏胶等）胶粘剂，制成的卷状或片状胶粘带，是由胶粘剂、隔离纸（膜）部分组成。

胶粘剂：分为溶剂型胶粘带(油性双面胶)、乳液型胶粘带（水性双面胶）、热熔型胶粘带、压延型胶粘带、反应型胶粘带。一般广泛用于皮革、铭板、文具、电子、汽车边饰固定、鞋业、制纸、手工艺品粘贴定位等用途。热熔双面胶主要用在贴纸、文具、办公等方面。油性双面胶主要用在皮具、珍珠棉、海棉、鞋制品等高粘方面。绣花双面胶主要用在电脑绣花方面。

 

四

双面胶带的种类和特点

双面胶带种类也很多：网格双面胶带、补强双面胶带、Rubber双面胶带、高温双面胶带、无纺布双面胶带、无残胶双面胶带、绵纸双面胶带、双面玻璃布胶带、PET双面胶带、泡棉双面胶带等，应用于各行各业的生产过程中。

双面胶带按胶性可分为溶剂型胶粘带(油性双面胶)、乳液型胶粘带（水性双面胶）、热熔型胶粘带、压延型胶粘带、反应型胶粘带。一般广泛用于皮革、铭板、文具、电子、汽车边饰固定、鞋业、制纸、手工艺品粘贴定位等用途。

双面胶带按用途分类为水性双面胶带，油性双面胶带，热熔胶双面胶带，绣花双面胶带，贴版双面胶带几种类别，水性双面胶的粘着力较弱，油性双面胶的粘着力强，热熔双面胶主要用在贴纸、文具、办公等方面。油性双面胶主要用在皮具、珍珠棉、海棉、鞋制品等高粘方面。绣花双面胶主要用在电脑绣花方面。贴版胶带主要用于印刷版材粘贴定位。

1、PET基材双面胶：耐温性好、抗剪切性强，一般长期耐温100-125℃，短期耐温150-200℃，厚度一般为0.048-0.2MM，适合于铭板、LCD、装饰品、装饰件的粘接。
 

2、无纺布基材双面胶：黏性及加工性好，一般长期耐温70-80℃，短期耐温100-120℃，厚度一般为0.08-0.15MM，适合于铭板，塑胶之贴合，汽车，手机，电器，海绵，橡胶，标牌 ，纸品，玩具等行业，家电和电子仪器零件组装，显示屏镜片。

3、无基材双面胶：具有优良的粘合效果能防止脱落与优异的防水性能，加工性好、耐温性好，短期可耐温204-230℃，一般长期耐温120-145℃，厚度一般为0.05-0.13MM，适合于铭板、面板、装饰件的粘接。

4、泡棉双面胶：指在发泡泡棉基材两面涂上强粘丙烯酸胶粘剂，然后一面覆上离型纸或离型膜而成的一种双面胶，如果两面都覆上离型纸或离型膜称之为夹心双面胶纸，做成夹心双面胶主要是为了方便双面胶冲型。泡棉双面胶具有粘着力强、保持力佳、防水性能好、耐温性强、防紫外线能力强的特性。发泡泡棉基材分为：EVA泡棉、PE泡棉、PU泡棉、压克力泡棉及高发泡。胶系分为：油胶、热溶胶、橡胶及压克力胶。

5、热熔胶膜：具有良好的一致性、均匀的粘接厚度，不含溶剂，易加工，对很多物体有良好的粘接性，厚度为0.1MM，颜色为半透明/琥珀色，热熔软化温度116-123℃。适用于铭牌、塑料、五金件的粘接，在不平整物体表面粘接也可获得好的效果，建议初始粘接条件为：温度132-138℃，粘接时间1-2秒，压力为10-20磅/平方寸。

 

半导体制程280C高温耐酸碱PI基材双面胶带

1、简介：

本产品是一款PI基材耐高温280C的双面硅胶胶带，浸润性好，热稳定性优异，可在高温条件下牢固贴合金属、薄膜等材料，并且不留残胶。产品特点如下：

2、产品结构：

 

3、产品参数：