[发明专利]一种成膜性良好的高导热聚酰亚胺薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种成膜性良好的高导热聚酰亚胺薄膜，包括以下重量份的原料：芳香族二胺单体8‑75份、芳香族二酐单体35‑70份、导热填料30‑65份、成膜辅料0.2‑0.8份、极性溶剂400‑800份，经过将芳香族二胺单体和芳香族二酐单体与导热填料在极性溶剂中反应，得到的混合液通过流涎模头流涎到移动的环形的钢带上，经过加热固化和加热亚胺化，得到聚酰亚胺薄膜。本发明制备得到的聚酰亚胺薄膜，导热系数高且抗拉强度表现优异。

技术领域

本发明涉及薄膜技术领域，具体是涉及到一种成膜性良好的高导热聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

背景技术

随着先进电子及高频通信技术的发展，电子元器件的功率和布线密度大幅增加，在运行过程中单位体积产生的热量急剧增大。由此引起的热堆积现象会导致线路之间的信号延迟、串扰和能耗，严重影响器件的性能可靠性和使用寿命。聚酰亚胺(PI)薄膜是一种新型的耐高温有机聚合物薄膜，具有优良的力学性能、电性能、化学稳定性以及很高的抗辐射性能、耐高温和耐低温性能。其中聚酰亚胺薄膜，被誉为“黄金薄膜”，被广泛应用于空间技术，F、H级电机、电器的绝缘、FPC(柔性印刷线路板)、PTC电热膜、TAB(压敏胶带基材)、航天、航空、计算机、电磁线、变压器、音响、手机、电脑、冶炼、采矿电子元器件工业、汽车、交通运输、原子能工业等电子电器行业。传统聚酰亚胺薄膜的本征导热系数较低，只有0.16-0.20w/m·k，无法满足电子元器件的快速散热需求，极大限制了聚酰亚胺薄膜在更多新领域的使用。

目前高导热聚酰亚胺薄膜，主要采用二胺单体和二酐单体合成聚酰胺酸，以氮化硼、氧化铝、氧化锌、氮化硅、氮化铝等导热组分作为填充物，以提升聚酰亚胺薄膜的导热系数，此配方得到的薄膜材料具有较好的导热率且易于工业化生产，是目前高导热聚酰亚胺薄膜研究的主要方向。但对于聚酰亚胺/导热填料复合导热薄膜的设计，不仅要选择合适的基体与填料，还需要调控聚合物基体与导热填料的界面相互作用、分散形态等，而且从性能平衡角度出发，不仅要考虑复合薄膜的导热性能，更要综合考虑其绝缘性能、力学性能以及可加工性等。此外导热填料的类型、尺寸、加入量，及其与聚酰亚胺基体的界面相互作用等方面，都会成为复合薄膜材料导热性能的关键影响因素。因此聚酰亚胺/导热填料复合导热薄膜，也存在着成膜性和机械性能较差等问题，难以实现工业化生产的问题。

为从根本上解决散热问题，急需提供一种成膜性良好的高导热聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种成膜性良好的高导热聚酰亚胺薄膜及其制备方法，制备出的聚酰亚胺薄膜，导热系数高且抗拉强度表现优异。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种成膜性良好的高导热聚酰亚胺薄膜，包括以下重量份的原料：

进一步的，所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳纳米管、石墨烯一种或任几种。导热填料的加入可以提升导电系数；

更进一步的，所述导热填料呈不规则形状，粒径小于10μm。通过加入呈不规则形状的导热填料，能更好的提升导电系数和抗拉强度。

进一步的，所述芳香族二酐为苯四甲酸二酐、二苯酮四酸二酐、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、双酚A二酐中的一种或多种。

进一步的，所述芳香族二胺为二氨基二苯醚(ODA)、对苯二胺(p-PDA)、TAB中的一种或多种。

进一步的，所述极性溶剂为N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的任一种。