[发明专利]一种黑色聚酰亚胺薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种黑色聚酰亚胺薄膜的制备方法，更确切地说涉及3，3′，4，4′—二苯醚四甲酸二酐为主的芳族二酐与4，4′—二氨基二苯醚反应制备黑色聚酰亚胺薄膜的方法。

背景技术

黑色聚酰亚胺薄膜具有很高的导热性能、抗静电性能和良好的导电性能以及优良的粘接性能。已广泛在电子工业、光学领域中运用。具体应用包括：音响音圈骨架、挠性印刷线路板基材、手机屏蔽材料、热防护材料、遮光材料和滤光器等。

现有技术JP02—138340，28.05.1990披露均苯四甲酸二酐和4，4′—二氨基二苯醚在N—甲基吡咯烷酮中反应制成聚酰亚胺前驱体溶液，任选一种添加剂例如碳黑加入前驱体溶液中，然后，将溶液成型到理想的型材上，用远红外射线照射固化。现有技术实施例4将50重量份碳黑加到100重量份聚酰亚胺前驱体溶液中，用三辊机滚压，辊间距为0.2mm，重复滚压30次，获得碳浆料。把浆料涂布到不锈钢上，由10cm/min的环形钢带引导到全长3m的远红外加热炉中，这里，放射强度为0.8w/cm²，照射距离30cm，氛围温度150℃，结果获得厚度为170μm薄膜状成型物品。成型物品用超声波探伤仪对成型物内部扫描，结果完全没有发现孔隙，而且，电阻波动小，在5cm2范围内形材的电阻波动为200～470Ω/cm.现有技术的优点是聚酰亚胺成形体能在低温、短时固化，作业性、生产性良好，缺点在于用此薄膜进行吸塑成型或热压成型时就需要高温，生产条件复杂，且薄膜性能较脆，为此，必须对现有技术加以改进。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明者们经过潜心钻研，提出以3，3′，4，4′—二苯醚四甲酸二酐为主与4，4′—二氨基二苯醚共聚制聚酰胺酸溶液，而且，用聚二苯醚四甲酰亚胺的前驱体酰胺酸溶液与碳黑先做成色母料，再加到前述的聚酰胺酸溶液中，充分搅拌均匀，进行流延或浸胶成膜，结果制得黑色聚酰亚胺薄膜。

本发明的制备过程包括(1)、黑色浆料配制；(2)、聚酰胺酸溶液和黑色浆料均匀混合；(3)、混合溶液经流延或浸胶成膜。

黑色浆料的配制，碳黑含量为10～20重量％的二甲基乙酰胺溶液和由3，3′，4，4′—二苯醚四甲酸二酐和，4，4′—二氨基二苯醚反应生成的含有0.5～5重量％的聚酰胺酸溶液，该溶液的对数比浓粘度≥1，在20～50℃温度下，以2800～6000转/分高速粉碎机粉碎成碳黑颗粒直径<5μm的黑色浆料。

将等摩尔比的芳族二酐和芳族二胺在二甲基乙酰胺溶剂中于20～45℃反应3～4.5hr，制得聚酰胺酸溶液，该溶液的茄氏粘度为10～25分钟。

先把黑色浆料高速搅拌1～2小时，按聚酰胺酸溶液和黑色浆料总和为100重量份，缓慢加入2～10重量份黑色浆料，以150转/分速度搅拌2～3分钟，制得黑色聚酰胺酸溶液，该溶液的茄氏粘度为10～25分钟。

采用流延法或浸胶法于240～400℃成膜制得黑色聚酰亚胺薄膜。

本发明的制备方法以3，3′，4，4′—二苯醚四甲酸二酐为主，配伍均苯四甲酸二酐或联苯四甲酸二酐或双酚A二酐。本发明选用3，3′，4，4′—二苯醚四甲酸二酐90～20摩尔％和10～80摩尔％均苯四甲酸二酐或联苯四甲酸二酐或双酚A二酐或两种以上的混合酐。而以70摩尔3，3′，4，4′—二苯醚四甲酸二酐和30摩尔均苯四甲酸二酐配伍较好。

向以3，3′，4，4′—二苯醚四甲酸二酐为主的酸酐二氨基二苯醚反应制备的聚酰胺酸溶液中缓慢加入4～8重量％的黑色浆料。

这里的二氨基二苯醚占从4，4′—二氨基二苯醚、3，4′—二氨基二苯醚中任选一种，较好为4，4′—二氨基二苯醚。

制备聚酰胺酸溶液所用的溶剂可从二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N—甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中任选一种，较好为二甲基乙酰胺。

按照本发明制备的黑色聚酰亚胺薄膜，外观为黑色光亮，不透光或少许透光，厚度为25～125μm，伸长率18～20％，拉伸强度140～160MPa，介电强度20～30MV/m。

为了更好地实施本发明特举例说明它，但不是对本发明的限制。

具体实施方式

实施例1

(1)黑色浆料配制