[發明專利]聚酰亞胺薄膜的制備方法及聚酰亞胺薄膜

有效

• 申請號: 202010520294.6
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111793206B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 劉賀;曾彩萍;付高輝;楊繼明;王博;金鷹
• 申請（專利權）人: 中天電子材料有限公司
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08K9/06;C08K3/34;C08K3/28;C08K3/38;C08J5/18;C09K5/14;C08L79/08
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 徐麗;許春曉

一種聚酰亞胺薄膜及其制備方法，其中聚酰亞胺薄膜制備方法包含以下步驟：S1：制備導熱填料分散液，將經第一硅烷偶聯劑處理的粘土和經第二硅烷偶聯劑處理的納米級無機填料在溶劑中混合形成導熱填料分散液，所述粘土的粒徑為微米級；S2：在導熱填料分散液中加入二胺單體和二酐單體，生成聚酰胺酸樹脂溶液；所述導熱填料分散液在所述聚酰胺酸樹脂溶液中形成具有三維網絡結構的導熱填料結構；S3：將聚酰胺酸樹脂溶液流延，通過亞胺化及雙向拉伸得到聚酰亞胺薄膜。通過微米級的粘土及納米級的無機填料在聚酰亞胺薄膜中形成具有三維網絡結構的導熱填料結構，使得聚酰亞胺薄膜保持力學性能，降低了薄膜的熱膨脹系數，并提高了其導熱性能。

技術領域

本申請涉及電子信息產品技術領域，特別是指一種聚酰亞胺薄膜的制備方法及聚酰亞胺薄膜。

背景技術

本部分旨在為權利要求書中陳述的本申請的實施方式提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

隨著電子信息產業的迅猛發展，電子設備的高集成、高密度及高速化使得電路或芯片在極小的有限空間內迅速積聚熱量，能否及時散熱成為影響元器件使用壽命、運行穩定及安全性能的關鍵。

聚酰亞胺(PI)具有優異的熱穩定性、電氣絕緣性及機械性能，被廣泛應用于微電子、軌道交通、航空航天等領域。然而傳統PI膜的導熱系數僅0.16W/(m·K)左右，幾乎為熱的絕緣體，應用于微電子器件中容易出現電路過熱的現象，影響元器件和集成電路的穩定性，為了滿足元器件的日益增長的絕緣導熱需求，急需尋求一種高導熱聚酰亞胺薄膜在保持其良好的綜合性能的同時能夠迅速高效地將元器件產生的熱量傳遞和釋放出去，保證電子元器件的運行穩定和延長其使用壽命。

在聚酰亞胺薄膜中填充無機填料是提高其導熱性的有效方法，但存在的問題在于：若采用粒徑較大的微米級填料填充，工藝上容易實現，得到的聚酰亞胺薄膜導熱性能會提高，但制備得到的薄膜表面粗糙，且力學、熱學性能會下降；若采用納米級填料填充，容易出現顆粒團聚的現象，會影響薄膜的力學、熱學性能，不利于推廣應用。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種改進的聚酰亞胺薄膜的制備方法。

本申請提供的技術方案為：

一種聚酰亞胺薄膜的制備方法，包含以下步驟：

S1：制備導熱填料分散液，將經第一硅烷偶聯劑處理的粘土和經第二硅烷偶聯劑處理的納米級無機填料在溶劑中混合形成導熱填料分散液，所述粘土的粒徑為微米級；

S2：在導熱填料分散液中加入二胺單體和二酐單體，生成聚酰胺酸樹脂溶液；所述導熱填料分散液在所述聚酰胺酸樹脂溶液中形成具有三維網絡結構的導熱填料結構；

S3：將聚酰胺酸樹脂溶液進行流延，通過亞胺化及雙向拉伸得到聚酰亞胺薄膜。

在本申請的一些實施例中，所述粘土包括蒙脫土、云母、鋰蒙脫土中的至少一種，所述粘土的粒徑＜15μm。

在本申請的一些實施例中，所述納米級無機填料包括氧化硅、氧化鈦、氧化鋯、氧化鋁、碳化硅、氮化硅、氧化鐵、氧化鎂、氧化鈣、氧化硼、氧化鋅、氮化鋁和氮化硼中的至少一種，所述納米級無機填料的粒徑＜500nm。

在本申請的一些實施例中，所述溶劑包括N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一種。

在本申請的一些實施例中，所述粘土與所述納米級無機填料的質量比范圍為10:90～40:60。

在本申請的一些實施例中，所述二胺單體包括對苯二胺、4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯甲酮及3,4'-二氨基二苯醚中的至少一種。