[發明專利]熱塑性聚酰亞胺薄膜成型裝置

無效

• 申請號: 200910197348.3
• 申請日: 2009-10-19
• 公開（公告）號: CN101700693A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 鄔顯德;項志度;王偉民;須金光;馮介驊
• 申請（專利權）人: 上海市合成樹脂研究所
• 主分類號: B29C47/00
• 分類號: B29C47/00;B29C47/60;B29C47/92;B29C47/16;B29C47/34;B29C47/08;B29B13/06;B29L7/00;B29K77/00
• 代理公司: 上海華工專利事務所 31104
• 代理人: 李生柱;應云平

一.技術領域

本發明涉及熱塑性聚酰亞胺薄膜成型裝置，更確切地說涉及熱塑性聚酰亞胺擠出成型薄膜裝置。

二.背景技術

本發明的熱塑性聚酰亞胺是指聚醚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚二苯醚四甲酰亞胺、聚聯苯四甲酰亞胺、聚砜酰亞胺、聚酯酰亞胺和Aurum?PD450聚酰亞胺。

目前，工業生產聚酰亞胺薄膜方法多半采用溶劑流延方法，不管熱固性聚酰亞胺薄膜還是熱塑性聚酰亞胺薄膜均采用此方法生產。只不過是熱固性聚酰亞胺采用聚酰胺酸溶液流延至鋼帶，經由烘烤脫溶劑、加熱亞胺化、冷卻、收卷。熱塑性聚酰亞胺是把化學亞胺化的聚酰亞胺，溶解在有機溶劑中以流延方法制備薄膜。流延法制備聚酰亞胺薄膜特點在于可制超薄聚酰亞胺薄膜，薄膜厚度為12.5～125μm。

在熱塑性聚酰亞胺中以聚醚酰亞胺(PEI)為例加予說明。聚醚酰亞胺可以擠出生產型材、漆絲、薄片和薄膜。薄型薄膜可用溶劑流延技術生產?，F有技術JP03-058825，14、03、1991，披露25％PEI的1，1，2-三氯乙烯溶液經流延后，于150～180℃進行單雙軸拉伸，拉伸倍率為1.5。拉伸時的溶劑殘留量為2～20％。這樣做能得到理想的聚酰亞胺薄膜。

現有技術JP08-020060，23.01.1996披露把含水率小于100ppm的PEI，以360～380℃熔融擠出溫度以薄膜的形式擠出到具有壓花紋的流延輥上，PEI在擠出到流延輥之前經過過濾粒度為20～50μm的過濾器過濾，用具有橡膠輥的壓料輥擠出的薄膜與流延輥上的薄膜壓接，從而制得外來雜質和凝膠極少的，沒有發泡氣孔和條紋，薄膜厚度均勻的聚酰亞胺薄膜。薄膜表面有0.1～0.5μm粗糙度的壓花。該現有技術強調流延輥溫度140～220℃，否則制品會卷縮或發泡。

擠出薄膜流延法，這是生產厚膜的一般成型工藝。其生產薄型薄膜有一定困難?，F有技術生產的薄膜是有表觀、表面粗糙度的描述，但它的電性能，熱性能和物理機械性能沒有說明?，F有技術確有必要加予改進。

三.發明內容

本發明者們長期從事溶劑流延法生產聚酰亞胺薄膜的研究開發與生產。根據經驗的積累，他們提出一套投資少，改善工作環境和實用的熱塑性聚酰亞胺薄膜成型裝置，即薄膜狀擠出在流延不銹鋼帶上冷卻、經厚度和幅度控制裝置，最后用收卷輥收卷。完整的具體方案如下：

熱塑性聚酰亞胺薄膜成型裝置包括：單螺桿擠出機、螺桿擠出機扁機頭、薄膜厚度測量儀、平直傳送不銹鋼帶、薄膜切邊機、卷輥、兩個同步鋼帶轉輥、加料斗和齒輪計量泵。必要時在不銹鋼帶上方安裝一個冷卻裝置。在擠出機扁機頭和計量泵間設置一過濾器。

這里的單螺桿擠出機的螺桿設計參數為：壓縮比1.5～4.0∶1，長徑比L/D＝16～24∶1，螺桿轉速50～400rpm，噴嘴至扁機頭溫度320～410℃，螺桿前段溫度320～400℃，螺桿中段溫度250～390℃，螺桿尾部溫度190～250℃。

螺桿擠出機的扁機頭是與齒輪計量泵連接。扁機頭膜縫可以調節大小，可調控薄膜厚度的均勻度。一般控制在10～2000μm，而且扁機頭可以撤卸。

平直傳送不銹鋼帶圍繞兩個同步鋼帶轉輥運行，擔負傳送擠出的熱塑性聚酰亞胺薄膜，其上面設置有薄膜厚度測量儀，薄膜厚度測量儀指示的薄膜厚度未達預指標，可通過調節扁機頭縫隙或調整擠出機轉速。不銹鋼帶上方必要時還可安裝冷卻裝置；平直傳送不銹鋼呈環形運行，一般長20～30m，寬1.3m。

卷輥前設置有薄膜切邊機，它保證卷輥卷的薄膜幅度一致，卷輥前的薄膜溫度小于60℃。若溫度大于60℃，會發生薄膜間分離困難。

加料斗是用于熱塑性聚酰亞胺樹脂進入螺桿擠出機，樹脂加入加料斗前必須于140～150℃干燥3小時，讓樹脂水分含量小于98ppm。

計量泵是齒輪泵或螺桿泵，其前端與擠出機的機頭連接，后端與扁機頭連接，它能均勻地把熔體以一定的壓力供應給扁機頭，保證擠出流延薄膜的厚度，促使物料向一個方向流動，減少單螺桿擠出機的反沖背力。