[發明專利]一種高模量高硬度聚酰亞胺膜

有效

• 申請號: 202011373747.3
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112662177B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 金文斌;張明松;闕新紅
• 申請（專利權）人: 浙江中科玖源新材料有限公司
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08K9/02;C08K7/18;C08J5/18;C08G73/10
• 代理公司: 合肥金律專利代理事務所(普通合伙) 34184
• 代理人: 楊霞

本發明提出了一種高模量高硬度聚酰亞胺膜，包括聚酰亞胺的基體和彌散分布在聚酰亞胺的基體中的二氧化硅微球；所述聚酰亞胺是將包括嘧啶酮二胺的二胺單體和四羧酸二酐進行縮聚反應得到，所述二氧化硅微球是表面羥基化改性的二氧化硅微球。本發明提出的一種高模量高硬度聚酰亞胺膜，該聚酰亞胺膜可同時具有高模量、高硬度的性能優勢。

技術領域

本發明涉及聚酰亞胺技術領域，尤其涉及一種高模量高硬度聚酰亞胺膜。

背景技術

近年來，隨著智能手機、平板電腦的薄型化，高運算能力、高存儲能力，對于聚酰亞胺薄膜材料的要求越來越高，諸如，更高的模量、更低的收縮、更優異的三維尺寸穩定性，更優異的導熱性能等。而這些性能的獲得均依靠無機納米材料對有機材料的復合、改性等。

中國專利CN101289542A提供了一種采用球形粉體二氧化硅與聚酰亞胺本體聚合改性的方法，但該方法存在聚酰胺酸溶液粘度較大，高粘度狀態下，物理分散的方法無法解決納米粒子團聚嚴重的缺陷，由此使得制備得到的二氧化硅復合聚酰亞胺薄膜，無機粒子尺度大，分散尺度不佳，極大的損傷制品的性能。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種高模量高硬度聚酰亞胺膜，該聚酰亞胺膜可同時具有高模量、高硬度的性能優勢。

本發明提出的一種高模量高硬度聚酰亞胺膜，包括聚酰亞胺的基體和彌散分布在聚酰亞胺的基體中的二氧化硅微球；

所述聚酰亞胺是將包括嘧啶酮二胺的二胺單體和四羧酸二酐進行縮聚反應得到，所述二氧化硅微球是表面羥基化改性的二氧化硅微球。

優選地，所述二氧化硅微球是聚酰亞胺重量的1-28wt％。

優選地，所述嘧啶酮二胺為2，5-二氨基嘧啶-4(3H)-酮。

優選地，所述二胺單體還包括芳香族二胺，所述芳香族二胺優選是4，4'-二氨基二苯醚、1，3-二(4'-氨基苯氧基)苯、4，4'-二氨基二苯硫醚、4，4'-二氨基二苯甲烷、3，3'-二氨基二苯基砜、4，4'-二氨基二苯基砜或4，4'-二氨基二苯甲酮中的至少一種。

優選地，所述嘧啶酮二胺和芳香族二胺的摩爾比為1:0.5-4。

優選地，所述四羧酸二酐是4，4'-(六氟異丙烯)二酞酸酐、3，3'，4，4'-聯苯四羧酸二酐、4，4'-氧雙鄰苯二甲酸二酐、2，2'，3，3'-二苯甲酮四甲酸二酐、1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐或1，2，4，5-環己烷四羧酸二酐中的至少一種。

優選地，所述表面羥基化改性的二氧化硅微球是將二氧化硅微球和堿化合物進行反應得到。

優選地，所述堿化合物為氫氧化鈉或氫氧化鉀。

優選地，所述高模量高硬度聚酰亞胺膜，其具體是采用下述方法制成：將包括嘧啶酮二胺的二胺單體和四羧酸二酐進行縮聚反應后得到聚酰亞胺，再將該聚酰亞胺和表面羥基化改性的二氧化硅微球充分混合，再成膜，即得到所述聚酰亞胺膜。

本發明所述聚酰亞胺膜，選用嘧啶酮二胺和四羧酸二酐縮聚得到的聚酰亞胺作為基體，表面羥基化改性的二氧化硅微球作為填充劑，由此對應的聚酰亞胺中含有嘧啶酮結構，二氧化硅微球表面具有羥基結構，因此二者復混時，聚酰亞胺的嘧啶酮結構與二氧化硅微球表面的羥基之間能夠形成氫鍵作用，從而使得聚酰亞胺有機相和二氧化硅無機相之間存在著較強的化學鍵作用，如此既可以增強二氧化硅微球在聚酰亞胺中的分散性，又能防止二氧化硅微球凝集，因此有效改善了二氧化硅顆粒微球在聚酰亞胺中的分散穩定性，當該聚酰亞胺成膜后，可獲得高模量、高硬度的性能優勢。

本發明中，所述聚酰亞胺與二氧化硅微球之間的氫鍵作用可參照下述結構示意：

具體實施方式