[发明专利]聚酰胺酰亚胺高分子、石墨膜及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明关于一种聚酰胺酰亚胺高分子，特别关于一种导入二酸酐的聚酰胺酰亚胺高分子及由该聚酰胺酰亚胺高分子所构成的石墨膜及其制备方法。

【背景技术】

在电子产品不断走向轻、薄、短、小的趋势下，除了3C产品的散热需求，在电池、储能等产业，功率提高，散热需求也随之提升，由于人造石墨膜在平面方向具有很高的热传导值，可作为一种散热零件用于各种发热元件。

人造石墨膜的生产制作方式为使用特定的高分子膜材，分别经过1,000℃碳化(氮气环境)与2,400℃石墨化(氩气环境)处理，再进行后续辗压制程，即可获得石墨膜。

分析现有技术可发现，一般的聚酰胺酰亚胺膜(PAI film)，在经高温2,400℃热处理后，由于石墨化度低，无法形成人造石墨膜。

【发明内容】

根据本发明一实施例，该聚酰胺酰亚胺高分子，具有如化学式(I)所示的化学结构：

化学式(I)中，X₁包括X₂包括以及m:n＝8:2～6:4。所述高分子的重均分子量为20,000～60,000。

根据本发明的另一实施例，本发明提供一种石墨膜，其通过对聚酰胺酰亚胺高分子进行热处理制程所制备，其中该热处理制程的温度介于25～2,900℃，该聚酰胺酰亚胺高分子具有上述化学式(I)。

根据本发明的另一实施例，本发明提供一种石墨膜的制备方法，包括：对聚酰胺酰亚胺高分子进行热处理制程，以制备石墨膜，其中该热处理制程的温度介于25～2,900℃，该聚酰胺酰亚胺高分子具有上述化学式(I)。

本发明导入适当种类、比例(例如,若二酸酐比例过高，则无法涂布成聚酰胺酰亚胺膜，若二酸酐比例过低，则此聚酰胺酰亚胺膜经高温2,400℃以上温度热处理后，石墨化度低，无法形成石墨膜)的二酸酐于聚酰胺酰亚胺中，可提高分子量，增加聚酰胺酰亚胺的成膜性及韧性，并可降低分子运动性而提高分子排列性，此外，可通过增加聚酰胺酰亚胺膜的顺向性而提升其双折射率(例如0.04以上)，并经由高温2,400℃以上温度的热处理后，可获得石墨化度为80％以上的人造石墨膜。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附的图式，作详细说明如下。

【具体实施方式】

根据本发明一实施例，本发明提供一种聚酰胺酰亚胺(PAI)高分子，具有下列化学式(I)：

化学式(I)中，X₁可包括

X₂可包括

m与n的比例可介于8:2～6:4，或7.5:2.5～6.5:3.5。所述高分子的重均分子量为20,000～60,000，或者为30,000～50,000。

根据本发明的另一实施例，本发明提供一种石墨膜，其通过对聚酰胺酰亚胺(PAI)高分子进行热处理制程所制备。上述热处理制程的温度大体介于25～2,900℃。上述聚酰胺酰亚胺高分子具有下列化学式(I)：

化学式(I)中，X₁可包括

X₂可包括

m与n的比例可介于8:2～6:4，或7.5:2.5～6.5:3.5。所述高分子的重均分子量为20,000～60,000，或者为30,000～50,000。

上述构成石墨膜的聚酰胺酰亚胺高分子中，其X₂可包括中的至少两种，例如，同时包括PMDA及BPDA，同时包括PMDA、BPDA及ODPA，或同时包括PMDA、BTDA及BPDA。

根据本发明的另一实施例，本发明提供一种石墨膜的制备方法，包括：对聚酰胺酰亚胺(PAI)高分子进行热处理制程，以制备石墨膜。

上述热处理制程的温度大体介于25～2,900℃。

上述聚酰胺酰亚胺高分子具有下列化学式(I)：

化学式(I)中，X₁可包括

X₂可包括