[发明专利]一种高绝缘黑色亚光聚酰亚胺薄膜和多层膜

说明书

本发明公开了一种高绝缘黑色亚光聚酰亚胺薄膜和多层膜，高绝缘黑色亚光聚酰亚胺薄膜包含聚酰亚胺聚合物和无机填料；按照重量百分比计算，以聚酰亚胺聚合物和无机填料的总量为100%，无机填料占4.35~21.88%；聚酰亚胺聚合物是按常规合成，无机填料包括如下重量份数的组分：低导电炭黑1.0份、消光粉0.4～2.0份、钛白粉0.1～1.2份；本发明通过在聚酰胺酸树脂中添加不同种类的无机粒子，所制备的黑色聚酰亚胺薄膜和多层膜不仅具有良好的遮光性，还具有高电绝缘性，电气强度达到了134.7 Kv/mm，三层膜的电气强度可高达180Kv/mm。

技术领域

本发明属于电子薄膜绝缘材料制备技术领域，具体涉及一种高绝缘黑色亚光聚酰亚胺薄膜及其制备方法和多层膜。

背景技术

随着市场上光电产品的快速发展，对作为光电产品覆盖膜的黑色聚酰亚胺薄膜的综合性能提出更高的要求，即要求将黑色聚酰亚胺薄膜光泽度降低至30GU以下，且能保持较好的电绝缘性能，即电气强度≥80kV/mm。由于影响黑色亚光聚酰亚胺薄膜的电绝缘性主要因素是添加的低导电炭黑的添加量和分散均匀性，如果减少炭黑添加量直接影响了薄膜的透过率，遮蔽效果不能满足产品使用要求，仅能从薄膜中炭黑的分散均匀性来提高电性能。

黑色亚光聚酰亚胺薄膜在制备时需要加入遮光填料、消光粉、黑颜料等，而炭黑作为重要黑色颜料是黑膜产品的首选，但是因其具有一定导电性，使得最终产品的电绝缘性受到影响，固采用其他黑色颜料或钛白粉来代替炭黑来降低透光率，但是黑色颜料存在黑度偏低、耐热性不好的问题，不能达到炭黑效果，也不能满足聚酰亚胺黑膜制备工艺要求。

据曾成华等人[钛白粉遮盖力影响因素分析,矿物岩石，2014年第34期第2期，18-21页]报道，钛白粉的一项重要指标是遮盖力。钛白粉具有稳定的物理、化学性质和优良着色力、遮盖力和耐热性等特点，被广泛应用于塑料薄膜、涂料等领域。再结合以上黑色聚酰亚胺薄膜存在问题，业内不少研究者采用氧化钛来代替部分炭黑，利用其高遮盖力作为黑色聚酰亚胺薄膜的屏蔽剂。如斯科隆PI公司专利：CN 104169330 A报道，采用体积平均粒径为0.1～1μm的 TiO₂为屏蔽剂，其分散方法为将炭黑和TiO₂分散均匀后分别供给管道混合器，TiO₂添加量为基于黑色聚酰亚胺膜的总重量的0.5%～1.5%，添加量少时，达不到令人满意的屏蔽效果，添加量多于1.5%，机械性能特别是断裂伸长率劣化，膜表面针孔发生率多，导致膜的产量降低、外观差。可见，解决炭黑和遮光填料的分散均匀性和稳定性是制备具有高绝缘性黑色亚光聚酰亚胺薄膜和多层膜的核心问题，也是业内一直存在的问题。

发明内容

根据目前黑色亚光聚酰亚胺薄膜存在的问题，本发明的目的在于提出一种将炭黑、消光粉与钛白粉按照一定比例混合使用，制备成稳定的填料分散液，并将该填料分散液添加到聚酰胺酸树脂中，制备成高绝缘黑色亚光聚酰亚胺薄膜和多层膜；利用钛白粉、消光粉和炭黑不同粒子相互间的协同作用，消弱消光粉表面极性，抑制了粒子之间形成网络结构，解决消光粉沉降和结块的问题，填料分散稳定性变好；将该填料分散液添加到聚酰胺酸树脂中，利用钛白粉的电绝缘性能、强遮盖力、表面粗燥性、耐候性来提高黑色聚酰亚胺薄膜的电绝缘性和耐候性，同时可以降低光透过率和镜面光泽度。

本发明的目的是这样实现的：

一种高绝缘黑色亚光聚酰亚胺薄膜，包含聚酰亚胺聚合物和无机填料，无机填料包括如下重量份数的组分：低导电炭黑1.0份、消光粉0.4～2.0份、钛白粉0.1～1.2份。

按照重量百分比计算，以聚酰亚胺聚合物和无机填料的总量为100%，无机填料占4.35~21.88%。

无机填料分散液具体是由如下重量克数的组分：低导电炭黑1.0份、消光粉0.4～2.0份、钛白粉0.1～1.2份、极性有机溶剂18.0～53.2份。