[发明专利]一种聚酰亚胺超薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚酰亚胺超薄膜的制备方法，包括以下步骤：1)获得聚酰胺酸树脂溶液，向其中加入沸点为320‑420℃增的塑剂，混匀，所得混合物进行消泡，得到消泡后的聚酰胺酸树脂溶液；所述增塑剂的加入量为聚酰胺酸树脂溶液重量的0.5‑1.5％；2)将消泡后的聚酰胺酸树脂溶液流涎成膜，经纵向拉伸后送入亚胺炉，经预热、横向拉伸、亚胺化、定型，即得；其中在纵向拉伸时的温度121‑150℃，预热温度为211‑250℃，在横向拉伸时的温度为280‑300℃，定型时的温度为400‑520℃。本发明所述方法可对超薄膜进行大倍率纵横向拉伸，同时保证在亚胺炉中成膜的连续性，且所得超薄膜力学性能好。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺膜的制备方法，具体涉及一种聚酰亚胺超薄膜的制备方法。

背景技术

聚酰亚胺(PI)薄膜由于具有优异的力学性能、耐高低温性能、热尺寸稳定性能和电气绝缘性能等，被广泛应用于光学、电子、航空航天领域。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)。

超薄化是PI薄膜发展的一个重要趋势，其驱动力主要来自宇航、电子等工业对于器件减重、减薄以及功能化的应用需求。由于PI超薄膜在制造工艺等方面的技术难度，目前其商业化程度不高，且价格昂贵；此外，由于超薄膜的应用领域较为特殊，国外对该材料的出口限制十分严格，某些品种对我国禁售，导致国内相关超薄膜生产可借鉴的技术较少，制备的超薄膜性能与国外差距颇大。

现有制备超薄膜的方法主要有热亚胺化法(流延法(双向拉伸)、涂布法和叠层法等)和化学亚胺化法，如：公开号为CN104031277A的发明专利，公开了一种聚酰亚胺膜的制造方法，具体是在将聚酰胺酸溶液在支持体上连续地挤出成膜状并进行拉伸、干燥、热处理，或者将涂布而成的凝胶膜从支持体剥离并进行拉伸、干燥、热处理的聚酰亚胺膜的制造工序中，使在支持体上挤出后在70℃以上200℃以下进行膜拉伸的工序间的膜的总拉伸倍率(长度方向的拉伸倍率×宽度方向的拉伸倍率)为1.60以上，来制造膜的撕裂传播阻力值为1.7N/mm以上，并且膜的超声波传输速度的最小值为2.0km/秒以上，膜厚度为8.0μm以下的聚酰亚胺膜。

公开号为CN 104479579 A的发明专利，公开了一种超薄PI覆盖膜及其制备方法，具体是将将聚酰胺酸溶液涂布在无油金属箔片上，控制涂层的干燥厚度为3-9μm，经过120℃-150℃-160℃连续烘箱烘干，再经连续高温烘箱180-360℃亚胺化后，形成超薄PI膜。

公开号为CN101081906A的发明专利，公开的聚酰亚胺膜的制备方法是将聚酰胺酸的有机溶剂溶液流延或涂布在支撑体上后干燥，制成部分固化和/或部分干燥的聚酰亚胺膜即凝胶膜，使凝胶膜经酰亚胺化形成聚酰亚胺膜，其树脂中添加了叔胺类的酰亚胺化催化剂和脱水剂，树脂膜的酰亚胺化率在50％以上。

上述涂布法和叠层法难以制备厚度均匀和力学性能高的超薄膜，化学亚胺化法设备昂贵、环境污染大，而流延法环境污染小，制备的树脂膜厚度均匀性好，可以通过双向拉伸制备力学性能好和取向度高的PI膜，但采用常规流延法制备超薄膜时(常规流延法制备超薄膜时的流涎工艺和亚胺化工艺为：流涎所得自支撑膜进行纵向拉伸后送入亚胺炉，经预热、横向拉伸、亚胺化、定型，即得；其中，在流涎成膜时上烘道温度设置为90℃-130℃，下烘道温度设置为140℃-160℃，纵向拉伸时的温度为80-120℃，亚胺炉预热区温度为150-210℃，横向拉伸区温度为310-320℃，纵向拉伸倍率和横向拉伸倍率通常为1.05-1.20，亚胺化区温度为300-370℃，定型区的温度为330-390℃)，由于膜过薄，其内部溶剂蒸发过快易导致薄膜塑性较差，使薄膜在亚胺炉中易断膜，成膜连续性差，难以对薄膜进行横向拉伸提高薄膜的力学性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可对超薄膜进行大倍率纵横向拉伸，在亚胺炉中成膜连续性好，且所得超薄膜力学性能好的聚酰亚胺超薄膜的制备方法。