[發明專利]一種超厚型聚酰亞胺膜及其制備方法和石墨片

有效

• 申請號: 201910833194.6
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110423467B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 張步峰;廖波;楊軍;錢心遠;凌建強
• 申請（專利權）人: 株洲時代華鑫新材料技術有限公司
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08K9/04;C08K7/24;C08K3/04;C08J5/18;C01B32/205
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 魏龍霞

1.一種超厚型聚酰亞胺膜的制備方法，其特征在于，所述超厚型聚酰亞胺膜的厚度為90～250μm，其制備方法包括以下步驟：

(1)將表面改性的碳納米管、無機填料溶于有機溶劑中并攪拌均勻；

(2)在步驟(1)攪拌均勻的溶液中先加入二胺單體，待二胺單體溶解后分批次加入二酐單體，最后加入交聯型封端劑，消泡，得到聚酰胺酸樹脂；交聯型封端劑是4-苯乙炔苯酐(4-PEPA)、4-乙炔基鄰苯二甲酸酐(EPA)、4-乙炔基苯胺的一種或幾種，交聯型封端劑的添加量為聚酰胺酸樹脂質量的0.1％～1％；

(3)將步驟(2)后聚酰胺酸樹脂于脫水劑、催化劑混合均勻得到前驅體樹脂，再經流涎、亞胺化、高溫熱定型，制備得到超厚型聚酰亞胺膜，其中，高溫熱定型是指在250～350℃下退火熱定型。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，表面改性的碳納米管是指表面經過羧基化、氨基化和氟基化中的任一種處理的碳納米管。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，表面改性的碳納米管的直徑10～200nm、長度為0.5～50μm；表面改性的碳納米管的添加量為聚酰亞胺膜質量的0.1％～1％。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，無機填料選自氧化硅、碳化硅、氮化硅、氮化硼、磷酸鈣、磷酸氫鈣、焦磷酸鈣、碳酸鈣和碳酸氫鈣中的一種或幾種；所述無機填料的粒徑為50nm～5μm，添加量為聚酰亞胺膜質量的0.1％～1％。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，有機溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任一種；

所述步驟(2)中，二胺單體為4,4’-二氨基二苯醚(4,4’-ODA)、3,4’-二氨基二苯醚(3,4’-ODA)、對苯二胺(1,4-PDA)、2,2-雙(4-氨基苯氧基)苯(BAPP)中的一種或幾種；二酐單體為均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐(s-BPDA)、2,3,3’,4-聯苯四羧酸二酐(α-BPDA)、3,3’,4,4-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)、4,4’-聯苯醚二酐(4,4’-ODPA)中的一種或幾種；所述二胺與所述二酐的摩爾總量比為1：(0.85～1.15)。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，

所述步驟(3)中，脫水劑選自乙酰氯、乙酸酐、丙酸酐、苯甲酸酐中的至少一種，脫水劑添加量為聚酰胺酸樹脂質量的10～30％；

所述催化劑選自吡啶及其衍生物、咪唑、喹啉、異喹啉中的至少一種，催化劑添加量為聚酰胺酸樹脂質量的0.05～1％。

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，制備得到的聚酰胺酸樹脂的固含量為15％～35％。

8.一種石墨片，其特征在于，其由權利要求1～7中任一種制備方法制備得到的超厚型聚酰亞胺膜經過碳化、石墨化、壓延處理得到的。

9.如權利要求8所述的石墨片，其特征在于，所述石墨片的單層厚度為45～130μm。