[發(fā)明專利]一種高強度高導熱聚酰亞胺復合薄膜及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010143672.3
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111269571A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方曉棟;宋麗英
• 申請（專利權(quán)）人: 太湖方舟新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08K3/04;C08K9/02;C08K7/00;C08K3/38;C08J5/18;C08G73/10;C09K5/14
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 程篤慶

本發(fā)明公開了一種高強度高導熱聚酰亞胺復合薄膜及其制備方法，其中制備方法包括下述步驟：S1、將碳納米管、片狀六方氮化硼加入溶劑中，超聲分散均勻，得到混合分散液；S2、在氮氣保護下，將二酐、二胺加入溶劑中進行縮聚反應，得到聚酰胺酸溶液；S3、將所述混合分散液與聚酰胺酸溶液混合均勻，然后涂覆在基底上，經(jīng)過干燥、熱亞胺化，得到高強度高導熱聚酰亞胺復合薄膜。本發(fā)明制得的聚酰亞胺復合薄膜具有優(yōu)良的機械強度、導熱性，而且絕緣性能滿足使用要求，有效改善了聚酰亞胺薄膜的使用性能以及應用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及絕緣材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強度高導熱聚酰亞胺復合薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酰亞胺是由二酐和二胺縮聚產(chǎn)生的聚合物，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、耐輻照性、機械強度以及介電性能，在電子元器件領(lǐng)域中得到廣泛的應用。目前，聚酰亞胺薄膜主要應用于電子、電路絕緣基材。由于電子元器件的集成度很高，散熱量大，如果絕緣基材的導熱性不佳，熱量難以散發(fā)出去，會嚴重影響電子元器件的運行穩(wěn)定性以及安全系數(shù)。隨著技術(shù)的進步，在一些高端的電氣、電工設(shè)備領(lǐng)域，對聚酰亞胺薄膜的機械性能以及導熱性提出了更高的要求。碳納米管具有優(yōu)異的力學性能以及導熱性，能大幅度提高聚酰亞胺薄膜的導熱性能以及機械強度，逐步應用于聚酰亞胺薄膜的研究、生產(chǎn)中。但是，碳納米管具有導電性，其摻雜量的提高將會使聚酰亞胺薄膜的絕緣性能降低；而且，碳納米管具有容易互相纏結(jié)、團聚的現(xiàn)象，對薄膜機械性能的提升有限。因此，如何開發(fā)兼具高導熱性、高機械強度以及優(yōu)良絕緣性能的聚酰亞胺薄膜，成為目前研究的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高強度高導熱聚酰亞胺復合薄膜及其制備方法。

本發(fā)明提出的一種高強度高導熱聚酰亞胺復合薄膜的制備方法，包括下述步驟：

S1、將碳納米管、片狀六方氮化硼加入溶劑中，超聲分散均勻，得到混合分散液；

S2、在氮氣保護下，將二酐、二胺加入溶劑中進行縮聚反應，得到聚酰胺酸溶液；

S3、將所述混合分散液與聚酰胺酸溶液混合均勻，然后涂覆在基底上，經(jīng)過干燥、熱亞胺化，得到高強度高導熱聚酰亞胺復合薄膜。

優(yōu)選地，所述片狀六方氮化硼為經(jīng)過表面羥基化處理的片狀六方氮化硼。

所述片狀六方氮化硼表面羥基化處理的方法為常規(guī)方法，優(yōu)選地，所述片狀六方氮化硼表面羥基化處理的方法可以為：將片狀六方氮化硼在濃度為5-6mol/L的氫氧化鈉溶液中分散均勻，得到質(zhì)量分數(shù)為0.5-1％的片狀六方氮化硼分散液，然后在110-120℃油浴條件下處理10-20h，冷卻后過濾、洗滌、干燥，即得。

優(yōu)選地，所述片狀六方氮化硼的D50粒徑為5-10μm。

優(yōu)選地，所述碳納米管為經(jīng)過表面羧基化處理的碳納米管。

所述碳納米管表面羧基化處理的方法為常規(guī)方法，優(yōu)選地，所述碳納米管表面羧基化處理的方法可以為：將碳納米管與濃度為65-69％的濃硝酸按照碳納米管的重量：濃硝酸的體積比＝1g：(60-100)mL的比例混合均勻，然后在80-85℃下加熱反應2-4h，冷卻后過濾、洗滌、干燥，即得。

優(yōu)選地，所述碳納米管的直徑為40-60nm，長度為1-2μm。

優(yōu)選地，所述混合分散液中，碳納米管與片狀六方氮化硼的重量比為1：(0.3-0.5)；所述混合分散液的固含量為3-5％。

優(yōu)選地，所述二酐、二胺的摩爾比為(0.95-1.05)：1；所述聚酰胺酸溶液的固含量為12-18％。

優(yōu)選地，所述混合分散液與聚酰胺酸溶液的重量比為(0.2-0.3)：1。