[发明专利]一种聚酰亚胺厚膜或聚酰亚胺超厚膜的制备装置和制备方法

说明书

本发明公开了一种聚酰亚胺厚膜或聚酰亚胺超厚膜的制备装置和制备方法，属于聚酰亚胺膜技术领域。所述制备装置包括壳体，所述壳体内部设有平行于壳体底面的金属板，所述金属板将壳体内部分成两个彼此独立的加热腔和位于加热腔上部的冷却腔，所述加热腔的顶部设有与所述金属板平行的加热管，所述冷却腔的两侧面分别设有进风口和出风口，所述壳体外侧设有鼓风机，所述鼓风机通过所述进风口与所述冷却腔连通，所述金属板的中间设有电热偶。本发明还公开了利用上述制备装置制备聚酰亚胺厚膜或聚酰亚胺超厚膜的方法。本发明可以制备得到厚度大于50μm的聚酰亚胺厚膜或聚酰亚胺超厚膜，且结构简单，操作容易。

技术领域

本发明涉及一种聚酰亚胺厚膜或聚酰亚胺超厚膜的制备装置和制备方法，属于聚酰亚胺膜技术领域。

背景技术

聚酰亚胺具有优良的耐高温、耐低温性能，并具有良好的力学性能和化学稳定性能，热膨胀系数小，是目前世界上绝缘性能最好的高分子材料。聚酰亚胺膜材料广泛应用于电子、航空等各个高新技术领域中。

根据厚度的不同，聚酰亚胺膜可以分类为超薄膜(d≤8μm)、常规薄膜(8μm＜d≤50μm)、厚膜(50μm＜d≤125μm)及超厚膜(d＞125μm)。聚酰亚胺厚膜和超厚膜制备工艺复杂，因此在价格上比聚酰亚胺常规薄膜高很多。

目前，聚酰亚胺膜制备方法是由聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸后高温酰亚胺化而成。传统聚酰亚胺膜的加热炉为上、下两面加热模式，并且使用一次流延成膜技术，为了加速溶剂挥发，采用了吹热风的方法。上述方法适用于制造厚度≤30μm的聚酰亚胺膜。这是由于厚度≤30μm的聚酰亚胺膜较薄，溶剂量少，溶剂通过材料挥发到空气中路程短，聚酰亚胺在亚胺化前溶剂都已经挥发干净，所以不存在起泡现象。此外，也是由于膜较薄，上、下两面几乎均匀干燥，也不会出现卷曲现象。

但是，如果使用现有的一次流延成膜技术，对于厚度大于30μm的聚酰亚胺膜，尤其对于厚度大于50μm的厚膜和厚度大于125μm的超厚膜来说，当使用上、下加热模式加热时，由于聚酰胺酸膜较厚，溶剂含量多，膜的最外层由于加热后溶剂迅速挥发，当挥发到一定程度后表面开始凝固成固体膜，这种固体膜的致密性高，不利于材料内部溶剂的挥发，随着材料内部温度升高，其蒸气压也不断增大，由于气体不能通畅地挥发出去，当材料内部温度进一步上时就会产生气泡。此外，也是由于膜的上、下两面加热，在加热的初期随着溶剂的挥发，上、下两面的固含量都会上升并且慢慢地凝固，可是当外表面凝固到一定程度后，靠近基体面的材料中的溶剂难以挥发出来，这些地方的材料含溶剂量高并呈较软的状态，同时由于膜表面中溶剂容易挥发，随着表面溶剂的减少，材料表面呈相对较硬状态并产生收缩，这样膜就可能由于表面的收缩而自动脱膜，脱出的聚酰亚胺膜产生卷曲。所以使用上、下两面加热模式的传统热处理炉制备聚酰亚胺膜工艺，当制备的聚酰亚胺膜的厚度增加到30μm以上时，就会出现一些产品质量问题，尤其当制备膜厚度超过50μm后，使用现有的一次流延成膜技术难以制备得到外观光滑、平整的膜。

为了制备外观光滑、平整的厚膜或者超厚膜，可以采用多层的聚酰亚胺薄膜叠加粘结方法(多层薄膜粘结法)，也可以采用多次流延聚酰胺酸膜-亚胺化工艺(多次流延-干燥成膜法)，当然这样制备厚膜或超厚膜工艺流程复杂，生产效率低下。

鉴于此，有必要提供一种新的聚酰亚胺厚膜或聚酰亚胺超厚膜的制备装置和制备方法，以解决现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的之一，是提供一种聚酰亚胺厚膜或聚酰亚胺超厚膜的制备装置。本发明的聚酰亚胺厚膜或聚酰亚胺超厚膜的制备装置，解决了现有技术中热处理炉内的聚酰胺酸过渡态表面过早硬化使得聚酰胺酸中的溶剂难以挥发的问题，可以制备得到厚度大于50μm的聚酰亚胺厚膜或聚酰亚胺超厚膜，且结构简单，操作容易。