[發(fā)明專利]聚酰亞胺膜的制造方法與使用其的石墨膜的制造方法

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• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN108148201A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 孫德崢;許艷惠;陳啟盛;李國維
• 申請（專利權）人: 達勝科技股份有限公司
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08J5/18;C01B32/205;C08L79/08
• 代理公司: 北京先進知識產權代理有限公司 11648
• 代理人: 張覲;王海燕

本發(fā)明公開了一種使用聚酰亞胺膜的制造方法的石墨膜的制造方法，首先混合一二胺、一溶劑與一催化劑以形成一含有催化劑的二胺溶液。接著，混合一四羧酸二酐與含有催化劑的二胺溶液以形成一含有催化劑的聚酰胺酸溶液。接著，加熱含有催化劑的聚酰胺酸溶液以形成一含有催化劑的聚酰胺酸膜。接著，亞胺化含有催化劑的聚酰胺酸膜以形成一聚酰亞胺膜。最后，加熱聚酰亞胺膜以形成一石墨膜。亞胺化含有催化劑的聚酰胺酸膜以形成聚酰亞胺膜的步驟受催化劑催化，催化劑為三級胺。

技術領域

本發(fā)明是關于一種聚酰亞胺膜的制造方法與使用其的石墨膜的制造方法，特別是一種可供制造具有優(yōu)異熱傳導性能的石墨膜所使用的聚酰亞胺膜的制造方法，以及使用此聚酰亞胺膜制造具有優(yōu)異熱傳導性能的石墨膜的制造方法。

背景技術

隨著電子產品的效能快速提升，如何滿足電子產品的散熱需求成為一個重要的議題。一般電子產品中使用的散熱材料或導熱材料為銅，銅的熱傳導系數(shù)約為400W/m-K。具有輕量化需求的電子產品中常使用的散熱材料或導熱材料為鋁，鋁的熱傳導系數(shù)約為200W/m-K。由于以天然石墨制備的石墨膜是一種低密度且具有高熱傳導性、可撓性以及電磁屏蔽性的材料，其熱傳導系數(shù)約為300W/m-K。因此，石墨膜作為散熱材料或導熱材料也被廣泛的使用于各式電子產品中。天然石墨制備的石墨膜主要是由天然石墨薄片(graphite flake)或其他天然石墨材料，經篩選、酸化、高溫膨脹及軋延等制造過程后，天然石墨制備的石墨膜是由一片一片的天然石墨壓合而成，因此石墨層結構排列松散不連續(xù)、晶格缺陷多、孔隙多易吸水使得其熱傳導系數(shù)僅介于200至400W/m-k之間，且其結構強度不佳而易于出現(xiàn)破裂或掉粉的情況，增加了電子產品發(fā)生短路的風險。

鑒于使用前述天然石墨膜的缺點，業(yè)界開始以人造石墨膜取代天然石墨膜作為電子產品的散熱部件。人造石墨片與天然石墨片在制造用的原料、整體結晶性、機械性質與熱傳導性能均有明顯差異。人造石墨片通常以聚酰亞胺(polyimide，PI)做為制造用原料，通過碳化及石墨化制造過程使聚酰亞胺熱裂解而留下碳原子。接著，碳原子在高溫下重新排列而形成連續(xù)有序且接近完美的層狀石墨晶體結構。如此一來，人造石墨片具有較天然石墨片優(yōu)異的機械性質與熱傳導性能。

然而，隨著電子產品效能快速提升，以及電子產品的體積大幅縮小，銅、鋁、一般天然石墨所制備的石墨膜的導熱能力以及目前現(xiàn)有的聚酰亞胺膜所制備的人造石墨膜的導熱能力已無法滿足微型化電子產品的散熱需求。因此，如何提升石墨膜的熱傳導性能，是目前亟需解決的問題之一。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種聚酰亞胺膜的制造方法與使用其的石墨膜的制造方法，特別是一種聚酰亞胺膜的制造方法，以及使用此聚酰亞胺膜制造具有優(yōu)異熱傳導性能的石墨膜的制造方法，用以解決目前電子產品中散熱材料導熱能力不足的問題。

本發(fā)明一實施例公開一種聚酰亞胺膜的制造方法，包括混合一二胺、一溶劑與一催化劑以形成一含有催化劑的二胺溶液；混合一四羧酸二酐與含有催化劑的二胺溶液以形成一含有催化劑的聚酰胺酸溶液；加熱含有催化劑的聚酰胺酸溶液以形成一含有催化劑的聚酰胺酸膜；以及亞胺化含有催化劑的聚酰胺酸膜以形成一聚酰亞胺膜。亞胺化含有催化劑的聚酰胺酸膜以形成聚酰亞胺膜的步驟中，通過加熱脫水與催化劑共同催化固態(tài)的含有催化劑的聚酰胺酸膜進行亞胺化以形成固態(tài)的聚酰亞胺膜，且催化劑為三級胺。

本發(fā)明另一實施例公開一種聚酰亞胺膜的制造方法，包括混合一二胺、一四羧酸二酐、一溶劑與一催化劑以形成一含有催化劑的聚酰胺酸溶液；加熱含有催化劑的聚酰胺酸溶液以形成一含有催化劑的聚酰胺酸膜；以及亞胺化含有催化劑的聚酰胺酸膜以形成一聚酰亞胺膜。亞胺化含有催化劑的聚酰胺酸膜以形成聚酰亞胺膜的步驟中，通過加熱脫水與催化劑共同催化固態(tài)的含有催化劑的聚酰胺酸膜進行亞胺化以形成固態(tài)的聚酰亞胺膜，且催化劑為三級胺。

本發(fā)明再一實施例公開一種石墨膜的制造方法，包括使用前述任一實施例的聚酰亞胺膜的制造方法制備一聚酰亞胺膜；以及加熱聚酰亞胺膜以形成一石墨膜。