[發明專利]一種石墨烯摻雜聚酰亞胺復合薄膜的制造方法

在審

• 申請號: 202110013896.7
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112917955A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 閔永剛;劉屹東;張繼升
• 申請（專利權）人: 慧邁材料科技（廣東）有限公司
• 主分類號: B29D7/01
• 分類號: B29D7/01;C08J5/18;C08L79/08;C08K3/04
• 代理公司: 廣東高端專利代理事務所(特殊普通合伙) 44346
• 代理人: 徐玲

本發明公開了一種石墨烯摻雜聚酰亞胺復合薄膜的制造方法，其具體制造方法為采取原位聚合的方法將所需的石墨烯與溶劑和二胺、二酐混合反應制得帶有石墨烯的聚酰胺酸，然后利用涂膜機將聚酰胺酸均勻的涂布在平面板材上，再將其放入高溫烘箱中進行亞胺化生成所需的聚酰亞胺，最后取出產品將板材上的聚酰亞胺薄膜剝離后即可制得所需的聚酰亞胺層，接著將聚酰亞胺層放入中間，在其上下各鋪一層環氧樹脂層，利用壓延機將其壓延結合即可制得所需的材料，本方法制得的聚酰亞胺薄膜具有機械強度高，導電率提升顯著的特點，是一種新型石墨烯摻雜聚酰亞胺薄膜。

技術領域

本發明涉及一種薄膜制造方法，具體涉及一種石墨烯摻雜聚酰亞胺復合薄膜制造方法。

背景技術

聚酰亞胺(PI)是指主鏈上含有酰亞胺環的一類聚合物材料，是目前已經實現工業化的特殊高分子材料，具有優越的物理機械綜合性能，優良的電氣與化學穩定性，廣泛的應用于高新技術領域，而聚酰亞胺薄膜是其中最早的商品之一同時又是用量最大的一種，這種新型耐高溫有機聚合物薄膜是目前世界上性能最好的薄膜類絕緣材料和最貴的薄膜材料之一，被稱為“黃金薄膜”，聚酰亞胺薄膜優良的性能使得其在諸多領域發揮著越來越重要的作用，聚酰亞胺薄膜與碳纖維、芳綸纖維一起，被認為是目前制約我國發展高技術產業的三大瓶頸性關鍵高分子材料。

目前，國內聚酰亞胺薄膜存在著產品質量差、綜合性能不穩定、產品精細化程度不夠、品種少等缺點，影響了其應用，石墨烯作為迄今為止最薄的二維材料，具有優異的機械性能、電學性能、光學性能及熱學性能，已成為當今新材料研究的熱點，聚合物材料具有易成型及成本低等特點而具有廣泛的應用，然而，由于聚合物材料較低的力學性能、固有的絕緣性等特點不能滿足一些領域的應用，利用炭納米材料改性及增強聚合物被認為是十分有效的途徑。

發明內容

本發明目的在于提供一種石墨烯摻雜的聚酰亞胺薄膜的制造方法，生產出的聚酰亞胺薄膜機械性能好且導電，可應用在許多特殊領域

技術方案：

一種石墨烯摻雜聚酰亞胺復合薄膜的制造方法，

步驟一：采取原位聚合的方法將所需的石墨烯與溶劑和二胺、二酐混合反應制得帶有石墨烯的聚酰胺酸；

步驟二：利用涂膜機將聚酰胺酸均勻的涂布在平面板材上，將其放入高溫烘箱中進行亞胺化生成所需的聚酰亞胺；

步驟三：取出產品將平面板材上的聚酰亞胺薄膜剝離后即可制得所需的聚酰亞胺層；

步驟四：接著將聚酰亞胺層放入中間，在其上下各鋪一層環氧樹脂層，利用壓延機將其壓延結合即可制得所需的材料。

進一步地，本發明中的聚酰胺酸的制造方法為先將石墨烯溶入二胺與溶劑中，而后再緩慢加入二酐，當二胺與二酐摩爾數相等時體系黏度會快速增大，此時停止加入二酐。

進一步地，本發明中的二胺為44-二氨基二苯醚或對苯二胺，所述的二酐為均苯四甲酸二酐或聯苯四甲酸二酐，所述的溶劑為二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺。

進一步地，本發明中的平面板材為鋼化玻璃板材，涂在平面板材上薄膜的厚度為5-200微米。

進一步地，本發明中的平面板材為不銹鋼板材。

進一步地，本發明中的高溫烘箱中進行亞胺化的溫度開始是80℃保溫1H，接著100℃,150℃,200℃,250℃，300℃各保溫30分鐘。

進一步地，本發明中的二酐與二胺的質量總和占溶劑質量的10％到30％，所述的石墨烯占二酐與二胺質量總和的1％到200％。

進一步地，本發明中在得到聚酰亞胺薄膜后再在其上下鋪一層環氧樹脂層進行壓延使其緊密結合，環氧樹脂層與聚酰亞胺層的厚度比為0.1-10。

本發明中的有益效果是：