[发明专利]一种高热电性能的聚酰亚胺材料复合薄膜的制备方法

说明书

一种高热电性能的聚酰亚胺材料复合薄膜的制备方法，它涉及一种聚酰亚胺材料复合薄膜的制备方法。本发明的目的是要解决现有聚酰亚胺的热导率、耐电晕寿命和拉伸强度均低的问题。方法：一、制备氮化硼纳米管粉末；二、原位聚合，得到高热电性能的聚酰亚胺材料复合薄膜。本发明制备的高热电性能的聚酰亚胺材料复合薄膜的热导率为0.29Wm‑1K‑1～0.45Wm‑1K‑1，耐电晕寿命为2.9h～6.7h，拉伸性能为101MPa～126MPa。本发明可获得一种高热电性能的聚酰亚胺材料复合薄膜。

技术领域

本发明涉及一种聚酰亚胺材料复合薄膜的制备方法。

背景技术

目前聚酰亚胺是一种已经工业化的耐热性等级较高的高分子材料，因其同时具有优越的力、热与绝缘等综合性能，故其可作为薄膜、涂料、塑料、胶粘剂、泡沫塑料、纤维、分离膜、液晶取向剂、光刻胶等在各种高新技术领域得到广泛的应用，其复合材料也在电气绝缘、航空航天微电子等领域得到了大规模的应用。但是目前高端聚酰亚胺基复合材料制备技术仍在被国际范围内研发中，尤其是同时提高聚酰亚胺的复合材料的热导率与绝缘性能仍是行业技术瓶颈。

目前纯国产聚酰亚胺的热导率为0.2Wm-1K-1左右，耐电晕寿命为一般为2h～3h。与国外进口高端聚酰亚胺薄膜再综合性能上仍存在较大的差距。

发明内容

本发明的目的是要解决现有聚酰亚胺的热导率、耐电晕寿命和拉伸强度均低的问题，而提供一种高热电性能的聚酰亚胺材料复合薄膜的制备方法。

一种高热电性能的聚酰亚胺材料复合薄膜的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备氮化硼纳米管粉末：

①、将多壁碳纳米管、B2O3粉和Mo粉混合，再在研钵中研磨10min～30min，得到粉末状的混合物；

步骤一①中所述的多壁碳纳米管与Mo粉的质量比为(0.3～0.8):1；

步骤一①中所述的B2O3粉与Mo粉的质量比为(2～3):1；

②、将粉末状的混合物放入瓷舟中，再将瓷舟放入管试炉中，再向管式炉中充入惰性气体，再在惰性气体气氛下以3℃/min～6℃/min的升温速率将管式炉从室温升温至1200℃～1400℃，再在惰性气体气氛和温度为1200℃～1400℃下保温2h～4h，再将管式炉的温度降至室温，得到白色粗产物；

③、将白色粗产物加入到质量分数为68％的硝酸中，再在搅拌速度为100r/min～200r/min的条件下搅拌反应20min～40min，再升温至50℃，再在50℃下回流1h～3h，再进行真空抽滤，去除质量分数为68％的硝酸，得到固体物质；使用去离子水对固体物质清洗5次～7次，再在温度为50℃～70℃下烘干5h～8h，再进行研磨，得到氮化硼纳米管粉末；

步骤一③中所述的白色粗产物的质量与质量分数为68％的硝酸的体积比为(0.5g～2g):50mL；

二、原位聚合：

①、将步骤一③中得到的氮化硼纳米管粉末加入到二甲基乙酰胺中，再在搅拌速度为100r/min～300r/min下搅拌反应2h～5h，再在超声功率为100W～500W下超声处理12h～24h，得到氮化硼纳米管分散液；

步骤二①中所述的氮化硼纳米管分散液中氮化硼纳米管的质量分数为0.5％～5％；