[发明专利]一种聚酰亚胺复合膜

说明书

本发明公开了一种聚酰亚胺复合膜，自上而下依次包括：聚酰亚胺塑料层、聚酰亚胺塑料层上的石墨烯改性聚酰亚胺层以及聚酰亚胺复合材料层；其中，聚酰亚胺塑料层是由聚酰亚胺本体，聚苯醚和聚乙烯组合而成，其中，按质量百分比计：聚酰亚胺本体：44%‑58%，聚苯醚：20%‑33%，聚乙烯：22%‑23%；本发明因为氧化石墨烯具有一定的导电导热能力，醇类聚合物具有吸湿性好的特点，氧化石墨烯和醇类低聚物的引入，赋予了聚酰亚胺材料良好的导电导热性能、抗静电性能明显提高，同时，抗冲击强度、拉伸强度大大提高。

技术领域

本发明涉及一种聚酰亚胺复合膜。

背景技术

聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环（-CO-NH-CO-）的一类聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入 21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识。

自2004年被成功制备以来，氧化石墨烯以其独特的结构性能在世界上刮起了“氧化石墨烯研究”的旋风。氧化石墨烯是由碳原子以sp2杂化轨道组成呈蜂巢型晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度（约为0.335nm）的二维晶体材料，仅为头发丝的20万分之一，是构建其它维数碳质材料（如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨）的基本单元，具有极好的结晶性、力学性能和电学质量。相对于普通石墨，氧化石墨烯微片具有纳米厚度，易与其它材料如聚合物材料均匀复合并形成良好的复合界面，从而将氧化石墨烯的特性带入复合材料中得到高性能复合材料。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种聚酰亚胺复合膜。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种聚酰亚胺复合膜，自上而下依次包括：

聚酰亚胺塑料层、聚酰亚胺塑料层上的石墨烯改性聚酰亚胺层以及聚酰亚胺复合材料层；

其中，石墨烯改性聚酰亚胺层的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）将氧化石墨烯与聚酰亚胺单体混合，在温度为130-135℃下搅拌1-3h；之后将上述混合单体置于反应釜中，加入有机二羧酸以及开环聚合催化剂，通入高纯氮气，并升温至230-260℃搅拌后聚合反应4-6h，得到低聚物；

（2）在步骤（1）的低聚物与催化剂，在230-260℃下继续反应1-3h，得到石墨烯改性聚酰亚胺；

（3）在步骤（2）中的反应釜中通入高纯氮气，并在230-260℃由出料口出料后冷却切粒，干燥后，依次经过熔融-缓冷-冷却-上油-集束-第一热辊-第二热辊得到石墨烯改性聚酰亚胺层；

聚酰亚胺塑料层是由聚酰亚胺本体，聚苯醚和聚乙烯组合而成，其中，按质量百分比计：聚酰亚胺本体：44%-58%，聚苯醚：20%-33%，聚乙烯：22%-23%；

聚酰亚胺玻纤复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a提供热固性聚酰亚胺、低聚合度聚酰亚胺和增强材料；

b将低聚合度聚酰亚胺溶解于溶液之中，制备成低聚合度聚酰亚胺质量含量为15-60%的低聚合度聚酰亚胺溶液；

c使用低聚合度聚酰亚胺溶液浸润增强材料；

d将浸润后的增强材料与热固性聚酰亚胺混合均匀得到聚酰亚胺玻纤复合材料。

作为本发明的优选技术方案，进一步的：

优选地，前述的聚酰亚胺复合膜，石墨烯改性聚酰亚胺层的制备方法，具体包括以下步骤：