[发明专利]一种低摩擦系数高粘结力聚酰亚胺薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低摩擦系数高粘结力聚酰亚胺薄膜的制造技术，特别涉及一种低摩擦系数高粘结力聚酰胺酸的配方制备方法，属于特种高分子材料领域。

背景技术

随着宇航事业及电子工业等尖端新技术的发展，对聚酰亚胺薄膜的需求量不断扩大。现阶段我国聚酰亚胺薄膜产品开发过程中存在着诸多的技术难题：电子行业要求聚酰亚胺薄膜的质量，尤其是薄膜表面质量非常高，因此要求钢带为镜面钢带。但由于镜面钢带光洁度非常高，Ra值达到0.02，生产出的薄膜表面非常光滑，薄膜层与层之间容易粘连，收卷后薄膜表面容易起皱，表面张力小，不利于表面粘接；树脂合成技术中，由于大量的填料加入，给树脂合成带来很大困难，反应不稳定，分子量难以控制；分散技术中，填料在树脂中分散不均，流涎时工艺性差且薄膜的性能不均匀不稳定。

美国杜邦公司是聚酰亚胺薄膜的主要生产厂家，由于产品的巨大的商业前景，该公司对聚酰亚胺薄膜生产技术采取严格的保密措施。因此，从公开的文献和专利中获得有关聚酰亚胺薄膜的制备工艺技术信息有限。自上世纪60年代实现聚酰亚胺薄膜的商业化以来，我国聚酰亚胺薄膜尚采用落后的生产工艺，品种比较单一，只能用于普通的电机、电器绝缘，难于满足高性能电机和电子工业需要。

传统酸碱处理、等离子处理和表面接枝等薄膜表面处理的聚酰亚胺薄膜粘结力不好，表面粗糙度低、摩擦系数大，薄膜层层之间粘连，表面不平整。本发明能够增加薄膜和涂料界面上的机械咬合作用，提高薄膜表面张力，同时去除污染薄膜表面的小分子等物质。薄膜的表面张力及浸润性不受时间及环境的影响，粘结力高且具有持久性。

本发明为满足国内外各行业的特殊要求及需要，发明出了一种低摩擦系数高粘结力的聚酰亚胺薄膜，拓宽了聚酰亚胺薄膜应用领域，优化了产品的质量，提高了工作效率。。从根本上改变了聚酰亚胺薄膜表面能低、亲水性差，以及与其它材料的粘结性能差，薄膜层与层之间的摩擦力大，相对运动不滑爽产生粘连等问题。针对上述技术难点，本发明进行了低摩擦系数高粘结力聚酰亚胺薄膜的研发。采用合成树脂中加入微米级磷酸钙及球形有机硅化合物，以增加薄膜表面的粗糙度及滑爽度，从根本上解决了薄膜表面粘连及表面张力小不适于涂胶的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中聚酰聚酰亚胺薄膜表面能低、亲水性差导致其与其它材料的粘结性能差(覆铜板行业、涂覆及油墨印刷)，同时聚酰亚胺薄膜表面非常光滑，薄膜层与层之间的摩擦力很大，薄膜表面之间紧密接触而且几乎完全隔绝空气，分离时形成局部真空，产生粘连，影响薄膜的收卷及放卷以及外观的平整度。同时摩擦系数较大较光滑的薄膜表面对涂覆等很不利，涂覆后涂层与薄膜之间附着力小，粘结力也会下降。这样就限制了聚酰亚胺薄膜的使用或降低了工作效率。

进一步，所述本发明的目的为研制一种低摩擦系数高粘结力的聚酰亚胺薄膜，拓宽了聚酰亚胺薄膜应用领域，提高产品的质量，满足客户需求，提高工作效率。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明的总体方案是将填料与分散剂加入有机溶剂中进行分散，分散后加入有机四酸二酐及芳香族二胺，进行反应，生成聚酰胺酸溶液，流涎在钢带上成膜，自支撑聚酰胺酸薄膜，横、纵拉伸高温亚胺化，最后薄膜收卷、消除应力，检验合格后进行包装。

一种低摩擦系数高粘结力聚酰亚胺薄膜制备过程中用的填料和分散剂的组合物，由10：1～1：1重量比的填料和分散剂组成。所述的填料是一种或多种。

所述分散剂为丙烯酸高分子化合物和聚磷酸盐或其组合物。

其中包含10～20质量份(相对于100质量份的聚酰胺酸树脂液固含量)的填料，填料有利于增加薄膜和涂料界面上的机械咬合作用，提高薄膜表面张力，使薄膜的润湿性及粘附性增大。同时薄膜表面张力及浸润性不受时间及环境的影响，粘结力高且具有耐久性。

同时组合物中还包含1～10份(相对于100质量份的聚酰胺酸树脂液固含量)的分散剂，适宜的分散剂比例对薄膜的性能有重要的影响。

进一步，所述填料为有机硅类，其特征在于，有机硅为小球型，薄膜表面滑爽，薄膜表面层与层之间不产生粘连，摩擦系数低、同时具有较高的粗糙度。

进一步，所述填料优选为有机硅和磷酸钙。特别地，选用上述物质作为填料，充分考虑了各种填充剂对低摩擦系数高粘结力聚酰亚胺薄膜性能可能产生的影响。