一、研究背景

我国塑料薄膜产量逐年增长（2021年达16,100 kt），但存在结构性矛盾：传统薄膜产能过剩，高性能薄膜供不应求。高性能薄膜（耐高温膜）以PEEK、PPS、LCP、PEI、PSF、PI为代表，具有卓越的耐温性、力学性能、电绝缘性和化学稳定性，广泛应用于5G通信、航空航天、新能源电池、柔性电子等领域，是未来发展的重点方向。

二、高性能薄膜的制备方法

1. 主流工业化技术

• 挤出吹塑法：适合大规模生产，但宽幅薄膜成型难度大（如PPS易破裂）。

• 挤出流延法（含双向拉伸）：可显著提升力学性能（如PEEK薄膜拉伸强度提高至333 MPa）。

• 溶液流延法：多用于实验室，受环保限制（需使用有机溶剂）。

2. 材料特异性工艺

• PEEK：需400℃以上高温口模挤出，双向拉伸后强度提升近4倍。

• LCP：挤出吹塑结合三向旋转模头技术可改善各向异性问题。

• PI：采用"向下吹塑"创新工艺（NASA技术）制备超薄薄膜。

三、改性技术提升薄膜性能

通过改性解决加工难点并拓展功能：

1. 共混与填充改性

• PEEK/碳纳米管：0.68%体积分数MWCNT使介电常数提升100倍。

• PPS/石墨烯：介电常数降至1.9，吸湿率仅0.01%。

• PI/钛酸钡：电击穿强度提升25%，能量密度达0.67 J/cm³。

2. 表面处理技术

• PEI薄膜接枝聚丙烯酸酯后接触角降至62°，亲水性提升20%。

• SPEEK接枝膜甲醇渗透率仅为Nafion®的1/7，适用于燃料电池。

• PEEK薄膜接触角从93°降至56°，亲水性增强。

• PPS薄膜与铜的粘接强度显著提升（NH₃等离子体效果最佳）。

• 等离子体改性：

• 接枝改性：

四、关键应用领域

五、挑战与发展趋势

1. 技术瓶颈

• 高性能树脂熔点高、熔体黏度大，加工设备要求严苛（如PI薄膜依赖进口）。

• 挤出吹塑/流延设备与工艺尚未完全突破，高端薄膜自给率不足。

2. 政策与产业机遇

• 环保型溶液流延技术替代

• 纳米填充/等离子体改性产业化

• 5G通信、新能源领域专用薄膜开发

• 国家"十四五"规划目标：2025年高性能树脂自给率提升至85%。

• 重点发展方向：

六、结论

高性能塑料薄膜是突破传统材料性能极限的关键，其制备与改性技术的创新将推动我国高端制造业升级。未来需聚焦设备国产化、改性工艺优化及跨界应用拓展，以实现产业链自主可控。