[发明专利]一种聚酰亚胺厚膜或超厚膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚酰亚胺厚膜或超厚膜及其制备方法。所述的制备方法包括以下步骤：1)制备高粘度的聚酰胺酸树脂溶液；2)将所得高粘度的聚酰胺酸树脂溶液稀释得到粘度为8‑14万厘泊的低粘度聚酰胺酸树脂溶液；3)向低粘度聚酰胺酸树脂溶液中加入相当于高粘度的聚酰胺酸树脂溶液重量0.5‑1.5％、沸点为100‑240℃的流动促进剂，混匀后消泡，得到消泡后的聚酰胺酸树脂溶液；4)将消泡后的聚酰胺酸树脂溶液流涎成膜，控制下烘道的温度为175‑185℃，所得自支撑膜经纵横向拉伸、预热、热亚胺化，再于410‑500℃条件下定型，即得。本发明所述方法工艺简单，所得聚酰亚胺厚膜或超厚膜力学性能较好且热膨胀系数较低。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺膜的制备方法，具体涉及一种聚酰亚胺厚膜或超厚膜及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺(PI)薄膜由于具有优异的力学性能、耐高低温性能、热尺寸稳定性能和电气绝缘性能等，被广泛应用于光学、电子、航空航天领域。

根据厚度的不同，聚酰亚胺膜可以分类为超薄膜(d≤8μm)、常规薄膜(8μm＜d≤50μm)、厚膜(50μm＜d≤125μm)及超厚膜(d＞125μm)。随着科学技术的快速发展，部分应用(如导热膜、集成电路、补强板和标签等)需要更厚的PI膜才能满足要求，如制备高导热石墨膜时，当薄膜厚度低于50μm，制备的碳化膜以无定形炭为主，表皮层形成了较低结晶度的类石墨层状结构，残余的苯环碳结构仅剩下原有体积的55％左右，得到的石墨膜易发生脆裂。

目前，聚酰亚胺膜制备方法是以芳香族二胺和芳香族二酐在非质子极性溶剂中搅拌缩聚合成的聚酰胺酸(PAA)溶液真空消泡后，在压力和计量泵的双重推动下输送至挤出模头流涎成膜，所得自支撑膜经预热、纵横向逐步或同步拉伸(定向)、亚胺化、定型制备而成。现有的这种方法在制备厚度＜35μm的薄膜时，由于进料速度小，高粘度的树脂能从模头稳定出料，又因树脂粘度大，制备的自支撑膜力学性能也好，可对膜进行大倍率的拉伸、取向、定型而不断膜，从而制备出表观好，取向和力学性能高的薄膜。但是，采用这种方法制备厚度≥35μm、尤其是≥50μm的厚膜时，若树脂粘度较高，则由于树脂受到的背压过大易使计量泵电机超负荷，导致模头出料不稳定(使所得自支撑膜表面产生横向条纹)甚至电机烧毁的现象，这种现象随着树脂粘度的增加而愈加严重。虽然降低树脂粘度可改善该问题，但降低树脂粘度会导致自支撑膜的力学性能差，以及采用稍大的拉伸倍率即出现断膜现象等问题；此外，由于需制备的膜较厚，常规工艺难以及时将膜的取向定型，导致制备的薄膜热膨胀系数和力学性能较差。

现有技术中，已公开的具有代表性的聚酰亚胺厚膜或超厚膜的制备方法有：

公开号为CN109647683A的发明专利，公开了一种聚酰亚胺厚膜或超厚膜的制备方法，包括以下步骤：将芳香族四羧酸二酐与芳香族二胺化合物进行混合，制得聚酰胺酸溶液；在所述聚酰胺酸溶液中加入脱水剂和催化剂，混合得到树脂溶液混合物；采用喷涂设备将所述树脂溶液混合物连续喷涂在传送带上，并将所述传送带上的料浆输送到干燥装置中进行干燥，制得凝胶聚酰亚胺膜；将所述凝胶聚酰亚胺膜进行拉伸，并在张力作用下加热去除溶剂，制得聚酰亚胺厚膜或超厚膜。该发明通过结合喷涂法和双向拉伸法制备聚酰亚胺厚膜或超厚膜，可以通过一次或多次喷涂成膜制备厚度大于50μm的聚酰亚胺厚膜和聚酰亚胺超厚膜，制备的材料表面光滑、平整。