[发明专利]耐电晕聚酰亚胺薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐电晕聚合材料，具体涉及一种耐电晕聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

背景技术

耐电晕聚酰亚胺薄膜是一种既能耐高温，又能抗电晕的高性能绝缘薄膜，其广泛应用于电子、电工、航天航空等行业。现有的耐电晕聚酰亚胺薄膜均为单层结构，基本上都是通过在聚酰亚胺酸树脂溶液中加入耐电晕填料，搅拌均匀后流涎成薄膜，然后再将薄膜进行亚胺化处理所得。如公开号为CN101323672的中国发明专利，公开了一种耐电晕聚酰亚胺薄膜及其制备方法，其中的耐电晕聚酰亚胺薄膜主要包括均苯四甲酸二酐、4，4’二氨基二苯基醚和纳米级金属氧化物，所属纳米级金属氧化物的粒径≤50纳米，其中以均苯四甲酸二酐与4，4’二氨基二苯基醚混合物的重量为1，纳米级金属氧化物则为4～16％。已有的报道指出，在单层结构的耐电晕聚酰亚胺薄膜中，当耐电晕填料的含量越高，耐电晕聚酰亚胺薄膜的耐电晕性就越高，但当耐电晕填料的含量超过30％时，所得耐电晕聚酰亚胺薄膜的耐电晕性虽然得到了提高，但其机械性能，尤其是断裂伸长率则会急剧下降，而机械性能的下降必然会大大减少耐电晕聚酰亚胺薄膜的成品率。因此，从耐电晕聚酰亚胺薄膜的耐电晕性、机械性能和成品率三方面综合考虑，目前已有的单层结构的耐电晕聚酰亚胺薄膜中耐电晕填料的含量一般不会超过30％，通常是在7～20％之间。可见，现有的这种结构组成的耐电晕聚酰亚胺薄膜的耐电晕性能明显受到耐电晕材料的添加量的制约，基本上均是以损失耐电晕聚酰亚胺薄膜的机械性能来提高薄膜的耐电晕性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不以损失耐电晕聚酰亚胺薄膜的机械性能来提高薄膜的耐电晕性的耐电晕聚酰亚胺薄膜及其制备方法。本发明所述的耐电晕聚酰亚胺薄膜能够在具备良好耐电晕性的同时也具备良好的机械性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

耐电晕聚酰亚胺薄膜，为三层结构，具体包括一聚酰亚胺基础层，以及分别位于所述聚酰亚胺基础层上表面和下表面上的两层耐电晕聚酰亚胺层；其中：

所述构成聚酰亚胺基础层的组分主要有均苯四甲酸二酐、4，4’-二氨基二苯基醚和二甲基乙酰胺；

所述构成耐电晕聚酰亚胺层的组分主要有均苯四甲酸二酐、4，4’-二氨基二苯基醚、二甲基乙酰胺和耐电晕填料；在每一层耐电晕聚酰亚胺层中，基于该层耐电晕聚酰亚胺层的干重含有耐电晕填料5～50％。

通过将耐电晕聚酰亚胺薄膜设计成以聚酰亚胺基础层为主体的三层结构，由于聚酰亚胺基础层中不添加耐电晕填料，因此该聚酰亚胺基础层起到增强整个聚酰亚胺薄膜机械性能的作用，而在保证了聚酰亚胺薄膜机械性能的前提下，可以通过提高在聚酰亚胺基础层表面上的耐电晕聚酰亚胺层中耐电晕填料的含量来提高整个聚酰亚胺薄膜的耐电晕性，并且可以保证在提高耐电晕填料含量的同时不影响聚酰亚胺薄膜生产过程中的成膜性，产品收率高。

上述技术方案中：

所述构成聚酰亚胺基础层的组分均苯四甲酸二酐、4，4’-二氨基二苯基醚和二甲基乙酰胺的配比可与现有技术相同，具体的配比可以是：均苯四甲酸二酐和4，4’-二氨基二苯基醚的摩尔比为0.9～1.1∶1，二甲基乙酰胺的量为均苯四甲酸二酐和4，4’-二氨基二苯基醚总重量的3～9倍。

所述的均苯四甲酸二酐可以用3，3’，4，4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)、3，3’，4，4’-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、4，4’-氧联二邻苯二甲酸二酐(ODPA)、双(3，4-二羧基苯)亚砜二酐(DSDA)、1，1，1，3，3，3-六氟丙烷二酐(6FDA)或双酚A二酐(BPADA)等其它二酐来代替；或者是用上述化合物的酸酯或酰氯衍生物来代替。

所述的4，4’-二氨基二苯基醚可以用2，2-双-(4-氨基苯基)丙烷、4，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-二氨基二苯基砜、4，4’-二氨基二苯基醚(4，4’-ODA)、4，4’-二氨基二苯基硫醚、3，4’-二氨基二苯基醚(3，4’-ODA)、对苯二甲胺或间苯二甲胺等其它二胺来代替。

所述的二甲基乙酰胺可以用N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基甲酰胺(DMF)或γ-丁内酯等其它溶剂来代替。