[发明专利]一种黑色消光型聚酰亚胺薄膜制备方法

摘要

本发明为一种黑色消光型聚酰亚胺薄膜制备方法，主要步骤:Ⅰ、按常规制备聚酰胺酸树脂溶液。Ⅱ、制备黑色浆料，黑色颜料量为聚酰胺酸树脂溶液固含量M的2～20wt％。Ⅲ、制备消光剂分散液，消光剂量为M的2～20wt％。Ⅳ、制备黑色聚酰胺酸树脂溶液，上述聚酰胺酸树脂溶液、黑色浆料和消光剂分散液共混搅拌，消泡备用。Ⅴ、黑色聚酰胺酸溶液按常规流涎，所得聚酰胺酸膜先送入高温溶剂池内，并对其施加超声波进行热溶剂超声团聚处理，之后拉伸、亚胺化和定型，制得黑色消光型聚酰亚胺薄膜。本发明的黑色颜料和消光剂平均粒径适中，在树脂溶液流涎后增加热溶剂超声团聚处理，所得薄膜透光率、光泽度和物理力学特性均有明显改善。

主权项

1.一种黑色消光型聚酰亚胺薄膜制备方法，包括如下主要步骤:Ⅰ、聚酰胺酸树脂溶液的制备按常规方法制备聚酰胺酸树脂溶液，在惰性气氛中，控制合成体系温度为12℃～75℃的条件下向溶剂中加入芳族二胺进行搅拌溶解，芳族二胺完全溶解后，分3～8次匀速加入与芳族二胺摩尔比为(0.9～1.1)：1的芳族二酸酐，并以120r/分钟～1200r/分钟搅拌，经缩聚反应3～24h合成得到聚酰胺酸树脂溶液；所述溶剂为非质子性极性溶剂低分子量羧基酰胺，具体为N,N'-二甲基乙酰胺、N,N'-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、四甲基砜、N,N'-二甲基-N,N'-丙烯基脲、N，N二烷基羧基酰胺中的任意一种或任意多种的组合；所述芳族二胺、芳族二酸酐和溶剂的用量控制为本步骤形成的聚酰胺酸树脂溶液中的固含量M的比例为10wt％～50wt％；所述芳族二胺为3,4'-二氨基二苯醚、1,3-二-(4-氨基苯氧基)苯、4,4'-二氨基二苯醚、1,3-二氨基苯、2,2'-二(三氟甲基)联苯胺、4,4'-二氨基联苯和对苯二胺中的任意一种或任意多种的组合；所述芳族二酸酐为均苯四甲酸二酸、3,3',4,4'-联苯四竣酸二酸酐、2,2',3,3'-联苯四竣酸二酸酐、二苯醚四甲酸二酸酐、苯酮四竣酸二酸酐、2,2-双(3,4-二羧酸苯基)六氟丙烷二酐、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐、3,4,3',4'-二苯硫醚四甲酸二酐、2,3,2',3'-二苯硫醚四甲酸二酐和2,3,3',4'-二苯硫醚四甲酸二酐中的任意一种或任意多种的组合；Ⅱ、黑色浆料制备取黑色颜料加入溶剂中混合搅拌均匀得到黑色浆料；加入黑色颜料的量为步骤Ⅰ所述聚酰胺酸树脂溶液中的固含量M的2wt％～20wt％，所述黑色颜料平均粒径0.01～0.8μm；所述溶剂为非质子性极性溶剂低分子量羧基酰胺，具体为N,N'-二甲基乙酰胺、N,N'-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、四甲基砜、N,N'-二甲基-N,N'-丙烯基脲、N,N二烷基羧基酰胺中的任意一种或任意多种的组合；所述黑色浆料的溶剂用量控制为黑色浆料中的黑色颜料含量比例为10wt％～30wt％；Ⅲ、消光剂分散液制备取消光剂加入溶剂中后混合搅拌均匀得到消光剂分散液，加入的消光剂量为步骤Ⅰ所述聚酰胺酸树脂溶液中的固含量M的2wt％～20wt％，所述消光剂平均粒径为0.01～0.8μm；所述溶剂为非质子性极性溶剂低分子量羧基酰胺，具体为N,N'-二甲基乙酰胺、N,N'-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、四甲基砜、N,N'-二甲基-N,N'-丙烯基脲、N,N二烷基羧基酰胺中的任意一种或任意多种的组合；所述消光剂为二氧化硅、聚酰亚胺、氧化铝和二氧化钛中的任意一种或任意多种的组合；所述消光剂分散液的溶剂用量控制为消光剂分散液中的消光剂含量比例为10wt％～30wt％；Ⅳ、黑色聚酰胺酸树脂溶液制备取步骤Ⅰ所得聚酰胺酸树脂溶液、步骤Ⅱ所得黑色浆料以及步骤Ⅲ所得的消光剂分散液共混搅拌，制得黑色聚酰胺酸树脂溶液，并消泡备用；Ⅴ、黑色消光型聚酰亚胺薄膜制备步骤Ⅳ制备的黑色聚酰胺酸溶液通过挤出成型模具涂覆于环形钢带上，厚度为20～520μm，然后在100～250℃下干燥除去60wt％～35wt％的溶剂，得到具有可自支撑性的聚酰胺酸膜，将所得聚酰胺酸膜从环形钢带上剥离并送入温度为50℃～180℃的溶剂池内，并对其施加超声频率20KHZ～150KHZ、超声功率0.5KW～3.6KW的超声波，在溶剂池内的热溶剂超声团聚处理时间为10s～180s；所述热溶剂超声团聚处理的高温溶剂池内的溶剂为非质子性极性溶剂低分子量羧基酰胺，具体为N,N'-二甲基乙酰胺、N,N'-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、四甲基砜、N,N'-二甲基-N,N'-丙烯基脲、N,N二烷基羧基酰胺中的任意一种或任意多种的组合；经过所述热溶剂超声团聚处理的聚酰胺酸膜输送至纵横双向拉伸机上进行0.8～2.2倍拉伸，180℃～500℃高温亚胺化处理，最后180℃～360℃定型后，收卷，制得厚度2.5μm～50μm的黑色消光型聚酰亚胺薄膜。