凭借在制备与性能方面的突出特点，高性能聚酰亚胺材料无论作为结构材料还是功能材料，在高新技术产业领域具有广阔的应用前景及巨大的商业价值，处于高分子材料金字塔顶的位置，被誉为“21世纪最有希望的工程塑料之一”。近年来，西方主要工业强国都将高性能聚酰亚胺材料的研究、开发及利用列入21世纪化工新材料的发展重点之一。当前我国高性能聚酰亚胺材料领域的研究现状如何？在实现高端材料国产化及产业化方面还面临哪些难题？未来应如何发展？日前，中国科学院化学研究所研究员杨士勇接受了本刊的独家专访。
中国科学院化学研究所研究员杨士勇
高性能聚酰亚胺材料的三大应用领域【CCN】当前我国聚酰亚胺材料的研究和开发情况如何？您如何评价当前我国高性能聚酰亚胺材料的国产化技术水平？
【杨士勇】高性能聚酰亚胺材料属于尖端高分子材料，其核心技术主要被美国和日本等西方工业国家垄断，其中美国在军工和民用两方面都做得很好，日本在民用领域一枝独秀，而我国在高性能聚酰亚胺材料方面具有较好的研究基础，产业化也有较好的基础，但在尖端材料方面还有较大的差距。
高性能聚酰亚胺材料的突出优点是耐高温性能，其热分解温度超过500℃，使用温度高达300~450℃；可制成薄膜、复合材料、工程塑料、涂料、纤维及泡沫等多种产品，主要应用于三大领域：航天航空、微电子制造与封装及高档电气绝缘等。例如，卫星、空间站及月球车等许多空间飞行器都需要使用高性能聚酰亚胺薄膜及复合材料，金光闪闪的卫星及月球车表面就是采用金黄色的聚酰亚胺薄膜包覆的；我们每个人使用的手机中都需要使用13~14块由聚酰亚胺薄膜制作的挠性印制电路。
我国从20世纪70年代就开始聚酰亚胺材料的相关研究。目前，在耐高温聚酰亚胺树脂、薄膜、纤维、泡沫等方面都具有较好的研究基础。但在产业化及工程应用方面，与美国、日本等西方工业强国相比还有较大差距，尤其在IC芯片制造与封装、光电显示等高技术产业领域。
近年来，随着我国高技术产业的快速发展，对高性能聚酰亚胺材料需求量呈现出井喷式的增长，急需提高高性能聚酰亚胺材料的产业化技术水平。目前，我国高端聚酰亚胺薄膜制造技术发展进入了快车道阶段。
【CCN】您认为未来高性能聚酰亚胺在哪些领域的应用会具有广阔的前景？
【杨士勇】未来，高性能聚酰亚胺的应用将主要包括以下三个方面：
一是电子，以芯片制造、封装到电子元器件组装的整个电子工业链都需要高性能聚酰亚胺材料的有利支撑。
二是柔性显示，聚酰亚胺薄膜由于可绕弯和曲折，未来将可能代替传统玻璃制作柔性光电显示屏及柔性光电探测器，这对于智能机器人、智能无人机产业的发展是非常关键的核心技术。
三是军工方面，如航天、航空、空间探测等领域，应用范围越来越广。
由于高性能聚酰亚胺材料的优异性能，大家都在尝试用此材料代替原来的传统材料，未来还会陆续涌现出许多新的应用领域。
四项关键技术已突破【CCN】您和您带领的团队在高性能聚酰亚胺材料研究方面主要做了哪些工作？取得了怎样的突破？
【杨士勇】中科院化学研究所在高性能聚酰亚胺材料方面的研究开始于上世纪70年代。我本人自1996年回国后一直从事该领域的基础及应用研究，主要研究方向包括耐高温聚酰亚胺树脂、高性能聚酰亚胺薄膜、光敏性聚酰亚胺树脂、耐高温聚酰亚胺泡沫、聚酰亚胺超级工程塑料等，在聚酰亚胺材料产业化方面也进行了不懈的努力，并已经取得了一些突破性的进展。
一是高性能聚酰亚胺薄膜产业化技术。在国家高技术产业化示范性工程项目支持下，支持杭州泰达（后改名为深圳瑞华泰公司），采用热亚胺化法实现了聚酰亚胺薄膜的产业化，满足了电气绝缘及电子线路板的使用需求；在国家973项目支持下，与江苏中天科技集团公司合作，采用化学亚胺化法实现了电子级聚酰亚胺薄膜的连续化生产，产品全部性能都达到或超过了国外同类产品的技术水平，已经用于我国挠性覆铜板（FCCL）的稳定生产。
二是高耐热轻质结构泡沫产业化技术。自2004年开始，经过17年的努力，研制成功耐180℃聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）硬质闭孔结构泡沫制备技术，自行设计、建成了3000吨/年PMI泡沫整套生产线，实现了PMI泡沫的国产化及产业化，产品在航天航空等许多重要工程中获得实际应用。
三是耐高温聚酰亚胺树脂制备技术。研制成功具有不同耐热等级（320~450℃）、适于不同成型工艺的耐高温聚酰亚胺树脂系列产品，与碳纤维或石英纤维复合制备的复合材料结构部件可在300~450℃的高温环境中使用，满足了多项航空航空型号的应用需求。
四是光敏性聚酰亚胺制备技术。不但具有聚酰亚胺的综合优异性能，同时具有光刻胶的光刻制图功能，成为集成电路（IC）制造与封装的关键核心材料。通过多年的系统深入研究，掌握了PSPI的关键制备技术，在材料国产化及产业化方面取得突破性进展。
高端化工新材料国产化的三大建议【CCN】在高端化工新材料国产化的道路上，应该如何更好地提升产学研用的结合？
【杨士勇】这个提法已经提了好多年，但一直没有真正地落实下去。首先，应找到造成这一现象的根本原因；如果找不到，二三十年后都没有改观的话，我们面临的国际形势将更加严峻。
其次，建议能够给科学家一个更为宽松的科研环境，建议企业或者投资方能与科学家之间建立一种志同道合、患难与共的相互信赖关系，不能在短期内（如3~5年）看不到效益就撤资。很多高技术含量项目都是需要10~15年的时间才能成功，2~3年内能做成的项目，大多是靠模仿他人的，不会产生很好的效益。
此外，科研不能单单只在科研院所或高校实验室里做，在实验室确实可以做出小产品，但真要做产业化的东西，还是需要与企业合作。所以，要鼓励科学家、教授走出实验室和校门，与社会上的企业相结合，利用企业的力量建立自己的实验室和研发团队，为企业研发创新提供指导。
另外，我国目前许多企业的高层其实都不懂科研和技术，这就需要借助现有高校和研究院所的科学家作为协助。双方充分发挥各自的优势，才能产生好的效果。
