[发明专利]一种耐电晕聚酰亚胺复合薄膜的制备方法及复合薄膜

说明书

本发明涉及一种耐电晕聚酰亚胺复合薄膜的制备方法及复合薄膜。该制备方法包括以下步骤：将羟基取代的苯硫酚键合到含钛纳米材料上，得到改性含钛纳米材料，通过光还原工艺在改性含钛纳米材料上生成贵金属纳米颗粒，得到贵金属纳米颗粒修饰后的含钛纳米材料，将贵金属纳米颗粒修饰后的含钛纳米材料加入到二酐前驱体和二胺前驱体中进行原位聚合，得到聚酰亚胺前驱体复合材料；采用流延法将聚酰亚胺前驱体复合材料制备成聚酰亚胺前驱体薄膜，再进一步使聚酰亚胺前驱体薄膜亚胺化，得到聚酰亚胺薄膜。本发明制备得到的聚酰亚胺薄膜不仅具有优异的介电性能，而且具有优异的耐电晕性能和力学性能。

技术领域

本发明涉及一种耐电晕聚酰亚胺复合薄膜的制备方法及复合薄膜。

背景技术

因为具有良好的稳定性以及介电性能，聚酰亚胺薄膜在各个不同的工业部门得到了广泛应用。随着聚酰亚胺薄膜应用领域的不断扩展，工业界对聚酰亚胺的各种性能的要求也越来越高，比如在保持力学性能的同时，要求更好的耐电晕性能和介电性能等。

已知，掺杂无机颗粒可以提高聚酰亚胺薄膜的耐电晕性能。典型的掺杂无机颗粒为含有钛或钛酸的无机颗粒，例如二氧化钛颗粒、钛酸钡颗粒、钛酸铜钙颗粒等。但是，这些无机颗粒的掺入特别是量较大时会使聚酰亚胺薄膜介质损耗性能降低。采用贵金属纳米颗粒对掺杂的无机颗粒进行表面修饰，则可以减少聚酰亚胺薄膜介质损耗性能降低的程度。例如，杨阳等人在中国专利CN103755958A中公开了在钛酸铜钙陶瓷颗粒的表面包裹银颗粒，并进一步制备得到聚酰亚胺/钛酸铜钙包覆银纳米颗粒复合材料和薄膜，该薄膜与未改性的聚酰亚胺相比，介电常数明显提高，而介电损耗仍保持在较低的水平。

然而，虽然通过贵金属颗粒修饰提高了介电性能，但是引起了新的问题：现有技术中的贵金属纳米颗粒修饰工艺制备的聚酰亚胺复合材料的耐电晕性能和力学性能下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺点和不足，提供一种改进的聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，该方法制备得到的聚酰亚胺复合薄膜不仅具有优异的介电性能，而且具有优异的耐电晕性能和力学性能。

本发明还提供一种聚酰亚胺复合薄膜，其不仅具有优异的介电性能，而且具有优异的耐电晕性能和力学性能。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：

一种耐电晕聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

1）将羟基取代的苯硫酚键合到含钛纳米材料上，得到改性含钛纳米材料，所述含钛纳米材料为选自二氧化钛纳米管、二氧化钛纳米颗粒、钛酸钡纳米颗粒或钛酸铜钙纳米颗粒中的一种或多种的组合；

2）通过光还原工艺在所述改性含钛纳米材料上生成贵金属纳米颗粒，得到贵金属纳米颗粒修饰后的含钛纳米材料，其中，所述贵金属纳米颗粒通过羟基取代的苯硫酚与所述含钛纳米材料化学连接；

3）将所述贵金属纳米颗粒修饰后的含钛纳米材料加入到二酐前驱体和二胺前驱体中进行原位聚合，得到聚酰亚胺前驱体复合材料；

4）采用流延法将所述聚酰亚胺前驱体复合材料制备成聚酰亚胺前驱体薄膜，再进一步使所述聚酰亚胺前驱体薄膜亚胺化，得到聚酰亚胺薄膜。

优选地，所述羟基取代的苯硫酚为选自2-羟基苯硫酚、3-羟基苯硫酚或4-羟基苯硫酚中的一种或多种的组合。

进一步地，所述羟基取代的苯硫酚与所述含钛纳米材料的质量比为1~3:100。

进一步地，步骤1）中，将羟基取代的苯硫酚键合到含钛纳米材料上的方法为：将含钛纳米材料、羟基取代的苯硫酚与水混合，然后将混合物放入充有氩气保护的高压容器中、在 60~80 ℃下进行加热处理。

进一步地，所述贵金属纳米颗粒选自Au、Ag或Pt纳米颗粒，所述贵金属纳米颗粒的粒径为10-60nm。