[发明专利]一种高电导率的柔性聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高电导率的柔性聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)向聚酰亚胺微球水分散液中加入氧化石墨烯水分散液包覆，得到PI@GO微球的分散液；加入还原剂，经化学还原反应及后处理得到PI@rGO微球；

(2)将二胺和二酐在溶剂中反应得到聚酰胺酸溶液，加入有机碱反应，经后处理得到聚酰胺酸盐；

(3)向聚酰胺酸盐的水溶液中加入导电纳米填料、PI@rGO微球和分散剂，超声分散得到混合溶液，混合溶液流延成膜、热亚胺化制备所述柔性聚酰亚胺复合薄膜；

在柔性聚酰亚胺复合薄膜中，所述导电纳米填料的质量占比为5～20wt％；所述PI@rGO微球的质量占比为5～20wt％；所述分散剂的质量占比为1～10wt％；

所述PI@GO微球中包括90.0～99.9wt％聚酰亚胺微球和0.1～10wt％氧化石墨烯；所述导电纳米填料为碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的高电导率的柔性聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚酰亚胺微球的平均粒径为0.1～10μm；所述氧化石墨烯为单层或多层氧化石墨烯，片径0.1～10μm，厚度为0.5～5nm，氧化石墨烯水分散液中质量浓度为0.1～10mg/mL。

3.根据权利要求1所述的高电导率的柔性聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中包覆的温度为0～50℃，包覆的时间为0.5～6小时；

所述还原剂包括抗坏血酸、水合肼、二甲基肼、苯肼、对甲基磺酰肼、硼氢化钠、氢化铝锂、乙二胺、对苯二胺和氢碘酸中的一种或几种；

还原反应的温度为0～50℃，还原反应时间为8～24小时。

4.根据权利要求1所述的高电导率的柔性聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述二胺包括对苯二胺、间苯二胺、联苯胺、3,3’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯基硫醚、3,3’-二氨基二苯基亚砜、4,4’-二氨基二苯基亚砜、4,4-二氨基二苯甲烷和2,2'-双(三氟甲基)联苯胺中的一种或几种；

所述二酐包括均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、2,3’,3,4’-联苯四甲酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、2,3',3,4'-二苯醚四甲酸二酐、2,2',3,3'-二苯醚四甲酸二酐、二苯硫醚二酐、2,2’,3,3’-三苯二醚四甲酸二酐、3,3’,4,4’-三苯二醚四甲酸二酐、双酚A型二醚二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四酸二酐和2,2 ’ - 双 (3,4- 二羧酸 ) 六氟丙烷二酐 中的一种或几种；

所述有机碱包括三甲胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、N-甲基吗啉和吡啶中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的高电导率的柔性聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述有机碱与二酐的摩尔比为0.1～5，加入有机碱后反应1～24小时。

6.根据权利要求1所述的高电导率的柔性聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的高电导率的柔性聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，热亚胺化的温度为80～300℃，时间为1～12小时。

8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法得到的高电导率的柔性聚酰亚胺复合薄膜。