[发明专利]石墨片用聚酰亚胺膜、其制备方法和由其制备的石墨片

说明书

本文公开了一种用于石墨片的聚酰亚胺膜、其制造方法以及使用其制造的石墨片。聚酰亚胺膜是通过酰亚胺化由二酐单体与二胺单体之间的反应形成的聚酰胺酸来制备的，其中该反应在平均粒子直径(D₅₀)为约1μm至约6μm的金属化合物粒子的存在下进行。

技术领域

本发明涉及一种用于石墨片的聚酰亚胺膜、其制造方法以及使用其制造的石墨片。更具体地，本发明涉及一种可以提供良好的热导率同时降低制造成本的用于石墨片的聚酰亚胺膜，其制造方法以及使用其制造的石墨片。

背景技术

近来，随着重量、尺寸和厚度的减小以及集成度的提高，电子设备受到发热量增加的困扰。电子设备中产生的热量可导致电子设备的失效、故障和寿命缩短。因此，电子设备的热管理正在成为重要的课题。

石墨片具有比铜、铝等金属片更高的热导率，并且作为电子设备的散热部件而引起关注。这种石墨片可以通过各种方法(例如，聚合物膜的碳化和石墨化)来制造。特别地，聚酰亚胺膜由于其良好的机械和热尺寸稳定性以及化学稳定性而被青睐作为用于石墨片的聚合物膜。

已知使用聚酰亚胺膜所制造的石墨片的特性取决于聚酰亚胺膜的特性。尽管已经开发了各种用于石墨片的聚酰亚胺膜，但仍然需要一种适于制造具有进一步提高的热导率的石墨片的聚酰亚胺膜。

通过聚酰亚胺膜的石墨化来制造石墨片通常需要2,800℃或更高的高温，这会导致大功率消耗并因此增加制造成本。因此，需要一种可以在较低温度下石墨化的聚酰亚胺膜。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种用于石墨片的聚酰亚胺膜，其可以提供良好的热导率同时降低制造成本。

本发明的另一个目的是提供一种上述聚酰亚胺膜的制造方法。

本发明的又一个目的是提供一种使用上述聚酰亚胺膜制造的石墨片。

技术方案

1.根据本发明的一个方面，提供一种用于石墨片的聚酰亚胺膜。聚酰亚胺膜是通过酰亚胺化由二酐单体与二胺单体之间的反应形成的聚酰胺酸来制造的，其中该反应在平均粒子直径(D₅₀)为约1μm至约6μm的金属化合物粒子的存在下进行。

2.在实施方式1中，构成金属化合物的金属可包括镍、铂、硼、铝或它们的组合。

3.在实施方式1或2中，金属化合物可包括金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物或它们的组合。

4.在实施方式1至3的任一项中，金属化合物可包括氮化硼。

5.在实施方式1至4的任一项中，基于聚酰亚胺膜的总重量，金属化合物可以以约0.05wt％至约1wt％的量存在于聚酰亚胺膜中。

6.在实施方式1至5的任一项中，二酐单体可包括均苯四酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐或它们的组合。

7.在实施方式1至6的任一项中，二胺单体可包括4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯甲烷或它们的组合。

8.根据本发明的另一方面，提供了一种聚酰亚胺膜的制造方法。该聚酰亚胺膜的制备方法包括：通过将有机溶剂与二酐单体、二胺单体和平均粒子直径(D₅₀)为约1μm至约6μm的金属化合物粒子混合，然后进行反应来制备含金属化合物粒子的聚酰胺酸溶液；通过将聚酰胺酸溶液与脱水剂和酰亚胺化剂混合来制备聚酰亚胺前体组合物；通过将聚酰亚胺前体组合物浇铸到支撑物上，然后干燥来形成凝胶膜；以及通过凝胶膜的热处理来形成聚酰亚胺膜。

9.在实施方式8中，凝胶膜的热处理可以在约100℃至约700℃的温度下进行。