《航天器用均苯型聚酰亚胺薄膜技术要求》编制说明

CSTM团体标准《航天器用均苯型聚酰亚胺薄膜技术要求》

编制说明

（立项阶段□征询意见阶段☑审定阶段□报批阶段□）

1、目的意义

聚酰亚胺薄膜(PolyimideFilm)由二酐和二胺在强极性溶剂中经缩聚并流

延成膜再经亚胺化而成，是世界上性能最好的薄膜类绝缘材料，可以在250～

280℃空气中长期使用，同时具备优异的电气绝缘强度和力学性能，被广泛应用

于航空航天、轨道交通、电子信息、船舶动力和面板显示等诸多领域，作为制

约我国高尖端技术发展的瓶颈性高分子材料，其技术及生产装备数十年来长期

被国外个别公司垄断，严重制约了我国相关应用领域的发展。

美国杜邦公司早在1965年就向市场推出了化学结构为均苯型的KaptonHN

型聚酰亚胺薄膜商品，使用化学流延法生产，具有优秀的综合性能和稳定性，

长期用作空间飞行器热控防护薄膜和轨道交通耐高温电机绝缘薄膜等高端工业

装备材料，在全球高端工业装备领域形成垄断。

国内PI薄膜制造企业有50多家，基本都采用落后的热亚胺法技术，制备

过程中副反应多、分子结构不可控、生产设备精度低、较多程序为人工控制，

造成产品品质和批次稳定性差与国外产品差距较大，特别是国内PI薄膜幅宽最

宽只能达到1500mm，无法适应空间飞行器热控防护薄膜对2100mm大幅宽聚酰

亚胺薄膜的国产化需求，其性能稳定性、气密性和耐高温性能也难以达到航空

飞行器耐高温复材构件制备的苛刻要求，严重制约了我国航天技术的发展。

株洲时代华鑫新材料技术有限公司通过多年自主研发，攻克了高端薄膜的

化学流延法工程化技术，开发了航天器用高性能均苯型聚酰亚胺薄膜等一系列

高端产品，幅宽可达2100mm，具有优异的力学性能、耐高低温性能、电气绝缘

性能和耐空间环境性能等优点，完全满足工程应用要求，成功实现对进口材料

的原位替代，填补了国内空白，具备了起草标准的基础。

由于目前国内外对于航天器用聚酰亚胺薄膜并没有形成统一的标准和规

范，对产品的生产、性能、检验、质量评判缺乏统一规范的依据，无法为企业

的产品开发及下游应用提供支撑指导，不利于相关行业的快速发展。因此，本

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规范制定的目的主要是解决航天器用均苯型聚酰亚胺薄膜标准匮乏问题，有助

于加快推进国产化材料在航天领域高质量应用转化速度，为航天重大工程任务

提供标准的有效供给，填补航天领域材料标准空白，引领行业规范化发展。

（1）产品标准

a）产品主要品种、产量及生产厂家：

均苯型聚酰亚胺薄膜规格主要有12.5μm、20μm、25μm、50μm和100μm，

年产量约100吨，主要生产厂家有株洲时代华鑫新材料技术有限公司等。

b）产品主要用途及质量情况：

该产品用于空间飞行器热控防护等部件，已通过应用验证，满足工程应用

要求，实现了对进口材料的原位替代。

（2）方法标准

试验过程及标准制定时引用了以下的测试标准或方法，其中，注日期的引

用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版

本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T1033.1-2008塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分：浸渍法、液体

比重瓶法和滴定法

GB/T1040.3-2006塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条

件

GB/T1408.1-2016绝缘材料电气强度试验方法第1部分：工频下试验

GB/T1410-2016固体电气材料体积电阻率和表面电阻率实验方法

GB/T6040-2002红外光谱分析方法通则

GB/T6672-2001塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法

GB/T6673-2001塑料薄膜和薄片长度和宽度的测定

GB/T13542.1-2009电气绝缘用薄膜第1部分：定义和一般要求

GB/T13542.2-2021电气绝缘用薄膜第2部分：试验方法

GB/T13542.6-2006电气绝缘用薄膜第6部分：电气绝缘用聚酰亚胺薄膜

GB/T16578.1-2008塑料薄膜和薄片耐撕裂性能的测定第1部分：裤形

撕裂法

GB/T19466-2004塑料差示扫描量热法（DSC）

GB/T22567-2008电气绝缘材料测定玻璃化转变温度的试验方法

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GB/T27761-2011热重分析仪失重和剩余量的试验方法

GB/T31729-2015塑料薄膜单位面积质量试验方法

GB/T36800.2-2018塑料热机械分析法（TMA）第2部分：线性热膨胀系

数和玻璃化转变温度的测定

GJB2502.5-2006航天器热控涂层试验方法第5部分：真空-紫外辐照试

验

GJB2502.6-2006航天器热控涂层试验方法第6部分：真空-质子辐照试

验

GJB2502.7-2006航天器热控涂层试验方法第7部分：真空-电子辐照试

验

GJB2704A-2006航天器热控涂层通用规范

HB5469-1991民用飞机机舱内部非金属材料燃烧试验方法

QJ1558B-2016真空条件下材料挥发性能测试方法

2、预期的社会效益、经济效益

本标准的推广执行，有助于提高均苯型聚酰亚胺薄膜的生产技术水平，促

进相关技术的进步，为国内相关产业提供技术指导，加快推进国产化材料在航

天领域高质量应用转化速度，为航天重大工程任务提供标准的有效供给，填补

航天领域材料标准空白，引领行业规范化发展，具有重要社会效益和重大经济

效益。

3、工作简况

根据2023年《FC57拟制定的团体标准清单》的要求，由株洲时代华鑫新材

料技术有限公司负责起草《航天器用均苯型聚酰亚胺薄膜技术要求》，北京空

间飞行器总体设计部、北京天宇航天新材料科技有限公司、兰州空间技术物理

研究所、北京卫星制造厂有限公司等单位参与编制，本规范由中国材料与实验

团体归口，领域为FC57，完成年限为2024年。

2023年3月，由株洲时代华鑫新材料技术有限公司组织，邀请京空间飞行器

总体设计部、北京天宇航天新材料科技有限公司、兰州空间技术物理研究所、

北京卫星制造厂有限公司等单位参与，以均苯型聚酰亚胺薄膜综合性能测试和

应用评价为基础，对本规范的内容进行了多方调研，并安排专业技术人员协助

用户单位进行了必要的试验验证。

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2023年7月，成立项目编制组，召开编制组会，开展该规范的起草工作。编

制组成员及分工见表1。

表1编制组成员及分工

成员姓名所在单位专业方向电话邮箱

张步峰株洲时代华鑫新材料技术

聚酰亚胺薄膜制olymerbf@126.com

（组长）有限公司

北京空间飞行器总体设计

潘福明空间飞行器研anfumingsd@163.com

部

北京天宇航天新材料科技

马解放热控薄膜加工成beaver@

有限公司

王艺兰州空间技术物理研究所热控薄膜加工成型13669393611171695136@

武海生北京卫星制造厂有限公司卫星研hser@163.com

田桂芝北京卫星制造厂有限公司卫星研ianguizhi0628@163.com

4、标准编制的原则

参照GB/T1.1《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》

的规定编写。

5、确定标准主要技术内容的依据

株洲时代华鑫新材料技术有限公司通过多年自主研发，攻克了高端薄膜的

化学亚胺法工程化技术，开发了航天器用高性能聚酰亚胺薄膜，已通过应用验

证实现批量应用，成功替代了进口产品，填补了国内空白，具备了起草标准的

基础。为科学制定本标准，工作组详细对比了美国杜邦公司、天津天缘电工材

料股份有限公司等国内外企业相关产品的性能，同时与国内现行的GB/T

13542.6-2006《电气绝缘用薄膜第6部分：电气绝缘用聚酰亚胺薄膜》比较，

经本领域产业链下游如北京空间飞行器总体设计部、北京天宇航天新材料科技

有限公司等企业和科研院所及行业专家共同协商、确定，形成了本标准的审议

稿。

指标验证方法：

a）各项技术指标检测技术方法与现行有效国际、国家、行业或团体标准相

对应，注明了标准号和标准名称；

b）没有对应上述标准的检测技术方法，在标准附录中提供对应检测方法。

6、主要试验或验证结果

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列出比对试验主要试验或验证结果，验证标准中指标参数的合理性，详见

《技术说明文件》。

7、与国际、国外同类标准水平的对比情况

国内外暂无航天器用高性能聚酰亚胺薄膜标准。

相关标准为GB/T13542.6-2006《电气绝缘用薄膜第6部分：电气绝缘用

聚酰亚胺薄膜》，主要针对传统的电气绝缘领域，不适用于航天领域。将该标

准与本团标各参数进行了对比分析，详见《标准对比说明》。

8、与有关的现行法律、法规和标准的关系

（1）与有关的现行法律、法规和规章制度相符合；

（2）团体标准与国家有关产业政策相符合，对于术语、分类、量值、符号

等基础通用方面的内容遵守国家标准、行业标准、地方标准；

（3）团体标准的技术要求不低于强制性标准的相关技术要求。

9、知识产权情况说明

本标准不涉及知识产权。

10、重大分歧意见的处理经过和依据

本规范的编制过程无重大分歧意见。

11、贯彻标准的要求和措施建议

本规范