[发明专利]超耐热聚酰亚胺薄膜的加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜的加工工艺，尤其涉及一种聚酰亚胺薄膜的加工工艺。

背景技术

聚酰亚胺薄膜是一种新型的耐高温有机聚合物薄膜，它是目前世界上性能最好的薄膜类绝缘材料，具有优良的力学性能、电性能、化学稳定性以及很高的抗辐射性能、耐高温和耐低温性能(-269℃至+400℃)。1959年美国杜邦公司首先合成出芳香族聚酰亚胺，1962年试制成聚酰亚胺薄膜(PI薄膜)，1965年开始生产，商品牌号为KAPTON。我国60年代末可以小批量生产聚酰亚胺薄膜，现在已广泛应用于航空、航海、宇宙飞船、火箭导弹、原子能、电子电器工业等各个领域。

聚酰亚胺薄膜的生产基本上是二步法，第一步：合成聚酰胺酸，第二步：成膜亚胺化。目前，在合成聚酰胺酸树脂主要是采用均苯四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(ODA)在极强性溶剂二甲基乙酰胺(DMAC)中经缩聚制得。此法制得的聚酰亚胺薄膜属均苯型，其与厚度有关的性能要求，如拉伸强度、断裂身长率、交流电气强度等，在实际应用时与联苯型聚酰亚胺薄膜的性能相当，但其耐热性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐热性好的超耐热聚酰亚胺薄膜的加工工艺。

本发明的技术方案是：主要工艺过程包括树脂合成、过滤消泡、流涎成膜、亚胺化、拉伸、收卷、分切包装，树脂合成是先将二甲基二苯甲烷二胺与二甲基乙酰胺均匀混合；然后往混合物中加入联苯四羟酸二酐，充分搅拌制得聚酰胺酸树脂，树脂中二甲基二苯甲烷二胺、二甲基乙酰胺和联苯四羟酸二酐的重量比为4.35～8.69∶90～80∶5.65～11.31。

往混合物中加入联苯四羟酸二酐的加入步骤为：第一次加入一半，搅拌约30分钟后，再进行第二次、第三次加入，每次的加入量为余量的一半，加入的间隔时间为30分钟，第四次、第五次加入量为余量的一半，加入的间隔时间为10分钟，最后，再将剩余的二甲基二苯甲烷二胺分二次或三次或四次加入，加入的间隔时间为1~10分钟，加入时，控制物料温度不超过80℃。

本发明的超耐热聚酰亚胺薄膜是将联苯型聚酰胺酸树脂经亚胺化，脱羟基和氢基获得，该薄膜的综合机械性能、电气性能好，其耐热性远优于均苯型聚酰亚胺薄膜；在150℃时的耐收缩性能也好于均苯型聚酰亚胺薄膜。能适用在许多工作时环境温度高的领域。

具体实施方式

实施例1

先将5.65份重量份的联苯四羟酸二酐与80份重量份的二甲基乙酰胺在容器中均匀混合；投入反应釜，然后往反应釜中分七次加入4.35份重量份的二甲基二苯甲烷二胺；

第一次加入一半二甲基二苯甲烷二胺，搅拌约30分钟后，再进行第二次、第三次加入，每次的加入量为余量的一半，加入的间隔时间为30分钟，第四次、第五次加入量为余量的一半，加入的间隔时间为10分钟，最后，再将剩余的二甲基二苯甲烷二胺分二次加入，加入的间隔时间为1分钟。

实施例2

先将8.48份重量份的联苯四羟酸二酐与85份重量份的二甲基乙酰胺在容器中均匀混合；投入反应釜，然后往反应釜中分八次加入6.52份重量份的二甲基二苯甲烷二胺；

第一次加入一半二甲基二苯甲烷二胺，搅拌约30分钟后，再进行第二次、第三次加入，每次的加入量为余量的一半，加入的间隔时间为30分钟，第四次、第五次加入量为余量的一半，加入的间隔时间为10分钟，最后，再将剩余的二甲基二苯甲烷二胺分三次加入，加入的间隔时间为5分钟。

实施例3

先将11.31份重量份的联苯四羟酸二酐与90份重量份的二甲基乙酰胺在容器中均匀混合；投入反应釜，然后往反应釜中分九次加入8.69份重量份的二甲基二苯甲烷二胺；

第一次加入一半二甲基二苯甲烷二胺，搅拌约30分钟后，再进行第二次、第三次加入，每次的加入量为余量的一半，加入的间隔时间为30分钟，第四次~第九次加入量为余量的一半，加入的间隔时间为10分钟。

在加入二甲基二苯甲烷二胺后，反应釜中的溶液黏度会增大，这时需要搅拌，使其充分反应，待黏度下降后，才能继续加入二甲基二苯甲烷二胺。对于黏度的测试，是根据搅拌器的电流获得数据，当黏度较大时，由于阻力大，搅拌器的电流会相应增大，这时，需及时调整反应釜温度，减少二甲基二苯甲烷二胺的加入量。本发明中，反应釜内温度不能超过80℃。

聚酰胺酸树脂经过滤消泡、流涎成膜、亚胺化、拉伸、收卷、分切包装，即可制得超耐热聚酰亚胺薄膜。