[發(fā)明專利]一種改善導(dǎo)熱性的聚酰亞胺薄膜及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111644226.1
• 申請(qǐng)日: 2021-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN114196016A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳漢城;林杰生;楊如娥;王桂彬;王毅剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東安德力新材料有限公司;廣東德星聚合物薄膜材料研究有限公司
• 主分類號(hào): C08G73/10
• 分類號(hào): C08G73/10;C08K9/06;C08K3/38;C08K3/36;C08L79/08;C08J5/18
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本發(fā)明公開了一種改善導(dǎo)熱性的聚酰亞胺薄膜，包括以下重量份的原料：二元胺40?60份、二元酐60?80份、芳香族二羰基化合物20?30份、填料5?10份、極性溶劑100?200份和分散劑1?2份；其中，填料為改性納米氮化硼和改性納米二氧化硅的混合物。制備方法：(1)稱取各原料；(2)在惰性氣體氛圍中，先將二元胺溶于極性溶劑，然后加入二元酐和芳香族二羰基化合物進(jìn)行反應(yīng)；(3)加入填料和分散劑，繼續(xù)反應(yīng)；(4)在玻璃板上流延成膜，干燥，冷卻至室溫；(5)雙向拉伸，亞胺化，最后冷卻至室溫，即得。本發(fā)明提高了聚酰亞胺薄膜的熱穩(wěn)定性，降低了其熱膨脹系數(shù)，從而增加了其在高溫時(shí)的導(dǎo)熱性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚酰亞胺薄膜技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種改善導(dǎo)熱性的聚酰亞胺薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酰亞胺薄膜包括均苯型聚酰亞胺薄膜和聯(lián)苯型聚酰亞胺薄膜兩類，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性和機(jī)械性能，通常為橘黃色。聚酰亞胺薄膜化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不需要加入阻燃劑就可以阻止燃燒，已廣泛應(yīng)用于柔性印刷電路基材、微電子集成電路、電池包裝與特種電器等領(lǐng)域。

然而，在這些領(lǐng)域中，微電子處于高密度和高速化運(yùn)行狀態(tài)，使得電子元器件和集成電路散發(fā)大量的熱量。由于聚酰亞胺薄膜本身幾乎為熱的不良導(dǎo)體，傳統(tǒng)的聚酰亞胺薄膜導(dǎo)熱系數(shù)大約為0.16W/(m·K)，導(dǎo)熱性能差，容易積累熱量，影響電子元器件的穩(wěn)定、壽命及運(yùn)行安全并限制了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。

因此，如何開發(fā)一種改善導(dǎo)熱性的聚酰亞胺薄膜是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種改善導(dǎo)熱性的聚酰亞胺薄膜及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種改善導(dǎo)熱性的聚酰亞胺薄膜，包括以下重量份的原料：二元胺40-60份、二元酐60-80份、芳香族二羰基化合物20-30份、填料5-10份、極性溶劑100-200份和分散劑1-2份；其中，填料為改性納米氮化硼和改性納米二氧化硅的混合物，改性納米氮化硼和改性納米二氧化硅的質(zhì)量比為(3-5):1，均由硅烷偶聯(lián)劑KH-550改性制得。

進(jìn)一步，上述二元胺為對(duì)苯二胺、鄰甲苯胺和間甲苯胺中的至少一種。

采用上述進(jìn)一步技術(shù)方案的有益效果在于，本發(fā)明所選二胺單體中多苯環(huán)結(jié)構(gòu)的存在使得聚合物的結(jié)晶度大大增加，排列整齊的晶格能夠通過熱振動(dòng)導(dǎo)熱，實(shí)現(xiàn)聲子導(dǎo)熱，顯著提高聚酰亞胺薄膜的導(dǎo)熱系數(shù)。

進(jìn)一步，上述二元酐為均苯四甲酸二酐、氧雙鄰苯二甲酸二酐和二苯甲酮四羧酸二酐中的至少一種。

采用上述進(jìn)一步技術(shù)方案的有益效果在于，本發(fā)明所選二元酐原料來源廣，合成也較容易。

進(jìn)一步，上述芳香族二羰基化合物為對(duì)苯二甲酰氯、對(duì)苯二甲酸、異鄰苯二甲酰氯和4,4'-苯甲酰基氯化物中的至少一種。

采用上述進(jìn)一步技術(shù)方案的有益效果在于，添加芳香族二羰基化合物能夠增加本發(fā)明聚酰亞胺薄膜的耐熱性和機(jī)械性能。

進(jìn)一步，上述改性納米氮化硼和改性納米二氧化硅的質(zhì)量比為3:1。

采用上述進(jìn)一步技術(shù)方案的有益效果在于，添加改性納米氮化硼和改性納米二氧化硅能夠增加本發(fā)明聚酰亞胺薄膜的導(dǎo)熱性能。

進(jìn)一步，上述極性溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二乙基乙酰胺和N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一種。

采用上述進(jìn)一步技術(shù)方案的有益效果在于，本發(fā)明所選極性溶劑能夠很好的溶解二元胺和二元酐，為反應(yīng)提供良好的反應(yīng)體系。

進(jìn)一步，上述分散劑為聚乙二醇和/或丙烯酰胺。