Research progress in preparation and modification methods of high-performance plastic films

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.09.022

Abstract

Abstract:

This paper introduced the properties of six high⁃performance resins， including poly（ether ether ketone）（PEEK）， poly（phenylene sulfide）（PPS）， liquid crystal polymer（LCP）， poly（etherimide）（PEI）， polysulfone（PSF）， and polyimide （PI）. The preparation processes and modification methods of the films based on these six respective resins were discussed in detail， and their applications were prospected.

Key words: poly（ether ether ketone）, poly（phenylene sulfide）, liquid crystal polymer, poly（etherimide）, polysulfone, polyimide, film, extrusion blowing molding, extrusion casting, modification

CLC Number:

TQ322

YANG Chaoyong, GUO Jinqiang, WANG Fuyu, ZHNAG Yuxia. Research progress in preparation and modification methods of high-performance plastic films[J]. China Plastics, 2022, 36(9): 167-179.

Figures/Tables 14

Fig.1. Effect of stretching ratio on tensile strength of PEEK film［6］

材料	频率/GHz	屏蔽效能/dB	特定的电磁屏蔽效能/mm	厚度/mm	拉伸强度/MPa	$T 5 %$ /℃
PEEK/包裹MWCNT/GPPS1.0	8.2~12.4	~10.5	58.3	0.18	101	586
PEEK/包裹MWCNT/GPPS1.0	40	16.2	90.0	0.18	101	586
PEEK/包裹MWCNT	12.0~18.0	~55	~27.5	2	91	583
$F e 3 O 4$ @聚苯胺 /PI/PEEK	2.0~18.0	~10	5	2	11.17	300
PC/MWCNT	17.5	27.2	9	3	72	—

材料	频率/GHz	屏蔽效能/dB	特定的电磁屏蔽效能/mm	厚度/mm	拉伸强度/MPa	$T 5 %$ /℃
PEEK/包裹MWCNT/GPPS1.0	8.2~12.4	~10.5	58.3	0.18	101	586
PEEK/包裹MWCNT/GPPS1.0	40	16.2	90.0	0.18	101	586
PEEK/包裹MWCNT	12.0~18.0	~55	~27.5	2	91	583
$F e 3 O 4$ @聚苯胺 /PI/PEEK	2.0~18.0	~10	5	2	11.17	300
PC/MWCNT	17.5	27.2	9	3	72	—

Tab.1. Average total electromagnetic shielding effectiveness， tensile strength and T5% of different composites［7］

Fig.2. Relationship between methanol permeability and ion exchange capacity of cPEEK and cPEEK⁃g⁃DVB electrolyte membranes［17］

项目		PPS	PI	PET
拉伸强度（纵向/横向）/ MPa		300/250	180/180	250/270
熔点/℃		285	不融化	265
热膨胀系数/ $× 10 - 7 ℃ - 1$		3	2	1.7
吸水率/%（湿度为75 %）		0.05	22	0.4
电阻/ $× 1018 Ω$		0.5	1	1
介电常数	1 kHz	3.0	3.5	3.3
	1 MHz	3.0	3.4	3.2
	1 GHz	3.0	—	3.1
介电损耗角正切	1 kHz	0.0006	0.003	0.002
	1 MHz	0.0018	0.01	0.01
	1 GHz	0.0015	—	0.01

项目		PPS	PI	PET
拉伸强度（纵向/横向）/ MPa		300/250	180/180	250/270
熔点/℃		285	不融化	265
热膨胀系数/ $× 10 - 7 ℃ - 1$		3	2	1.7
吸水率/%（湿度为75 %）		0.05	22	0.4
电阻/ $× 1018 Ω$		0.5	1	1
介电常数	1 kHz	3.0	3.5	3.3
	1 MHz	3.0	3.4	3.2
	1 GHz	3.0	—	3.1
介电损耗角正切	1 kHz	0.0006	0.003	0.002
	1 MHz	0.0018	0.01	0.01
	1 GHz	0.0015	—	0.01

Tab.2. Typical properties of PPS， polyimide and polyester films［29］

Fig.3. Double bubble tubular film extrusion［23］

Fig.4. Peel strength of copper metal/plasma⁃modified PPS film systems as functions of plasma exposure time［29］

Fig.5. Tri⁃rotating die provides two⁃layer coextrusion［35］

Fig.6. Schematic drawing of LCP film preparation［36］

Fig.7. Schematic illustration of polymer alignment and liquid crystal orientation by rubbing and plasma irradiation［39］

Fig.8. Peel strength between copper and LCP films and surface roughness of LCP as a function of rf power［40］

Fig.9. EMI shielding effectiveness variation with filler content ratio for a frequency range of 8~12 GHz［55］

Fig.10. Schematics of the orientation types of PVDF crystals［61］

Fig.11. Schematic diagram of the blowing process for the preparation of PI ultra⁃thin films［68］

性能	电击穿强度/MV $∙ m - 1$
性能	室温	150℃
未经处理的 PI	547	468
单面处理的PI	615	467
双面处理的PI	609	467

性能	电击穿强度/MV $∙ m - 1$
性能	室温	150℃
未经处理的 PI	547	468
单面处理的PI	615	467
双面处理的PI	609	467

Tab.3. Electrical breakdown strength of treated and untreated PI films at room temperature and 150 ℃［77］

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