[发明专利]具有绝缘性能的高散热石墨烯-聚酰亚胺复合膜及其制备方法

说明书

本发明涉及包含多层石墨烯粒子的石墨烯‑聚酰亚胺复合膜及其制备方法，根据上述石墨烯‑聚酰亚胺复合膜的制备方法，可制备不仅维持聚酰亚胺的绝缘特性又能呈现出石墨烯的高传热特性，而且具有透光率接近0％的遮蔽特性的高散热石墨烯‑聚酰亚胺复合膜。并且，在用上述制备方法制备复合膜时，可以通过提高原料的分散性改善沉淀现象。因此，本发明的石墨烯‑聚酰亚胺复合膜具有优秀的绝缘性、散热性及遮蔽性，可有用地使用于耐热涂覆剂、绝缘膜、半导体、电极保护膜等电子材料领域。

技术领域

本发明涉及包含多层石墨烯粒子的石墨烯-聚酰亚胺复合膜及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺由于不仅呈现优秀的机械物性，又具有耐热性、绝缘性、耐溶剂性、耐低温性、低的介电常数等特性，因此，使用于电子产品、计算机、绝缘支撑体、膜等多种领域。

最近，为了提高聚酰亚胺的机械强度，正在进行将机械强度优秀的碳系填充剂，例如，碳纳米管、石墨烯等纳米材料等，填充到聚酰亚胺树脂中混合而制备的复合材料的相关研究。

石墨烯为多个碳原子的连续化学键，是一种具有碳的sp2杂化键的碳系填充剂，具有2维平面形态，厚度为0.2nm(1nm为10亿分之1m)，即为100亿分之2左右的薄物质。石墨烯相比于碳纳米管，不仅生产价格低，而且，导电率、传热率、机械物性等物理、化学稳定性优秀，有用地使用为纳米材料。

将上述石墨烯适用于聚酰亚胺树脂的例子有多种。

作为一例，韩国授权专利第10-1311458号中揭示了在一个溶剂中单纯混合石墨烯及聚酰亚胺来制备石墨烯与聚酰亚胺的复合材料。并且，韩国公开专利第2013-0017276号中揭示了将石墨烯及聚酰亚胺作为原料，制备它们的固体含量为2至10重量百分比的分散液之后，由此制备石墨烯与聚酰亚胺的复合材料。但是，通过这些现有技术制备的石墨烯-聚酰亚胺复合材料只呈现非常有限的传热率，因此，目前需要研究在不抑制聚酰亚胺及石墨烯具有的各个优点的同时，具有提高的物性的复合材料。

发明内容

技术问题

因此，本发明的目的在于，提供在维持聚酰亚胺的绝缘性能的同时，又能呈现出石墨烯的高传热特性的高散热石墨烯-聚酰亚胺复合膜。

进而，本发明的其他目的在于，提供一种给上述石墨烯-聚酰亚胺复合膜提供更优秀的分散性(可加工性)的同时，又能简便制备的方法。

解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明提供一种石墨烯-聚酰亚胺复合膜的制备方法，其包括：步骤(1)，在聚酰亚胺前体溶液添加亚胺化变换液，制备混合液；步骤(2)，将2层以上的多层石墨烯粒子添加到溶剂中，制备石墨烯分散液；步骤(3)，混合所述步骤(1)中制备的混合液和所述步骤(2)中制备的石墨烯分散液，制备凝胶膜；以及步骤(4)，对所述凝胶膜进行热处理并进行亚胺化，

在上述步骤(3)中，上述石墨烯粒子及聚酰亚胺前体的重量比为3:97至8:92，以溶液总重量为准，使上述石墨烯粒子和聚酰亚胺前体的含量为11至30重量百分比的方式混合步骤(1)中制备的混合液和步骤(2)中制备的石墨烯分散液。

为了实现上述另一目的，本发明提供一种石墨烯-聚酰亚胺复合膜，其包含3:97至8:92的重量比的2层以上的多层石墨烯粒子及聚酰亚胺，以膜总重量为准，包含2.9至6.9重量百分比的上述2层以上的多层石墨烯粒子。

发明的效果

根据本发明的石墨烯-聚酰亚胺复合膜的制备方法，可制备不仅维持聚酰亚胺的绝缘特性又能呈现出石墨烯的高传热特性，而且具有透光率接近0％的遮蔽特性的高散热石墨烯-聚酰亚胺复合膜。并且，在用上述制备方法制备复合膜时，可以通过提高原料的分散性改善沉淀现象。因此，本发明的石墨烯-聚酰亚胺复合膜具有优秀的绝缘性、散热性及遮蔽性，可有用地使用于耐热涂覆剂、绝缘膜、半导体、电极保护膜等电子材料领域。