[发明专利]一种氨基化碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氨基化碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法，属于酰亚胺薄膜制备技术领域。一种氨基化碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：1)将氨基化碳纳米管和聚酰胺酸分散在溶剂中，冰浴下搅拌，得到聚酰胺酸/氨基化碳纳米管混合溶液；2)将所述聚酰胺酸/氨基化碳纳米管混合溶液利用流涎法或拉伸法成膜，并将支撑体上的混合溶液进行热亚胺化，得到氨基化碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜。该制备方法解决了于聚酰亚胺复合薄膜中存在容易团聚、分散不均的问题。本发明制备的氨基化碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜，氨基化碳纳米管分散均匀，导热率高。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺薄膜制备技术领域，尤其涉及一种氨基化碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺是具有良好综合性能的有机高分子材料中的典型代表，具有突出的耐高低温性能，没有明显的熔点，绝缘性能尤其突出，通常以薄膜形式作为产品。利用聚酰亚胺薄膜优异的耐热绝缘性，早期将使其应用在电机中，它的存在能够提高电机的高温热稳定性，而目前聚酰亚胺薄膜已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米技术、液晶技术、分离膜技术及激光技术等领域，随着应用领域的扩大，如何使其综合性能进一步提高成为聚酰亚胺薄膜研究的重点。

碳纳米管可以是由一层或者多层单层石墨按照某个螺旋角卷曲而成、直径为纳米量级的圆柱壳体，具有良好的电、机械、热和磁学性能、强度高、弹性大、密度低，比表面积高、化学性质稳定、疏水性强等优点，是一类非常有价值的导热填料。

碳纳米管应用于聚酰亚胺复合薄膜中存在容易团聚、分散不均的问题，同时导热性也较低，这些缺陷限制了碳纳米管在聚酰亚胺薄膜中的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种氨基化碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种氨基化碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将氨基化碳纳米管和聚酰胺酸分散在溶剂中，得到聚酰胺酸/氨基化碳纳米管混合溶液；

2)将所述聚酰胺酸/氨基化碳纳米管混合溶液利用流涎法或拉伸法成膜，并将支撑体上的液体膜进行热亚胺化，得到氨基化碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜。

进一步的，步骤1)中聚酰胺酸/氨基化碳纳米管混合溶液中氨基化碳纳米管的质量分数为0.15％-0.25％，聚酰胺酸的质量分数为8％-12％。

进一步的，步骤1)中的所述溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。

进一步的，步骤2)中的热亚胺化在真空或者惰性气体中进行。

进一步的，步骤2)中的将支撑体上的混合溶液进行热亚胺化具体包括以下步骤：

201)将温度升温至50～60℃，并将支撑体上的混合溶液在此温度保温3～4h，得到第一薄膜；

202)将温度升至100～120℃，并将第一薄膜在此温度下保温1～2h，得到第二薄膜；

203)将温度升至200～210℃，并将第二薄膜在此温度下保温1～2h，得到氨基化碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜。

进一步的，步骤202)和203)中的升温速率为2～3℃/min。

进一步的，氨基化碳纳米管的氨基来源与聚酰胺酸的合成原料二胺单体相同。