[发明专利]一种聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜，其特征在于聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜由改性碳纤维、二胺单体、二酐单体和有机溶剂制备而成，所述的改性碳纤维与二胺单体的质量比为0.021:1；所述的二酐单体与二胺单体的摩尔比为0.019:1；所述的有机溶剂的体积与二胺单体的质量比为13.3mL:1g。

2.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜，其特征在于所述的改性碳纤维是按以下操作制备的：首先按重量份数由0.1～10份稀土化合物、85～95份乙醇、1～5份氯化铵、0.5～2份乙二胺四乙酸、2～5份尿素和0.5～1份硝酸配制稀土化合物质量分数为0.3%的稀土改性剂溶液，然后将碳纤维放入稀土化合物质量分数0.3%的稀土改性剂溶液中浸泡处理50min～70min，浸泡后的碳纤维在80℃下烘干至恒重，即得到改性碳纤维；；所述的碳纤维为碳短纤维或碳长纤维。

3.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜，其特征在于所述的二胺单体为二氨基二苯醚、对苯二胺、4,4’-二氨基二苯砜或4,4二氨基二苯甲烷。

4.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜，其特征在于所述的有机溶剂为N’N-二甲基乙酰胺、N’N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

5.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜，其特征在于所述的二酐单体为均苯四甲酸酐、联苯四甲酸二酐、偏苯三酸酐、二苯酮二酐或二苯醚二酐。

6.如权利要求1所述的一种聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜的制备方法，其特征在于聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜的制备方法是按以下步骤完成的：

一、预混合：首先将二胺单体和有机溶剂加入容器中，并在搅拌速度为600转/分的密封条件下搅拌40min～80min，得到单体二胺/有机溶剂溶液，然后加入改性碳纤维，密封后置于超声波水浴中震荡处理，至改性碳纤维完全溶解，然后在搅拌速度为600转/分的密封条件下搅拌40min～80min，得到预混液；所述的有机溶剂的体积与二胺单体的质量比为13.3mL:1g。所述的改性碳纤维与二胺单体的质量比为0.021:1；

二、终混：按二酐单体与步骤一所述的二胺单体的摩尔比为1:1称取二酐单体，然后将二酐单体分成等六份，在搅拌速度为600转/分的条件下依次将六份二酐单体加入装有步骤一得到预混液的容器中，且保证当前加入的二酐单体完全的溶解后再加入下一份二酐单体，当最后一份加入的二酐单体完全的溶解后，继续在搅拌速度为800转/分的条件下搅拌1.5h～2.5h，然后将容器置于真空塔中2h，抽真空去除气泡，得到待涂膜胶体；

三、涂膜和热亚胺化处理：利用涂膜机将待涂膜胶体涂覆在干净的玻璃板上，然后依次在温度为80℃下处理8h、温度为120℃下处理1h、温度为150℃下处理1h、温度为200℃下处理40min、温度为250℃下处理30min、温度为280℃下处理30min、温度为310℃下处理30min和温度为340℃下处理3h，然后自然冷却至温度为20℃～100℃，得到带薄膜的玻璃板，将带薄膜的玻璃板放入去离子水中进行脱膜处理，得到的薄膜在温度为90℃～110℃干燥5h～10h，即得到聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜。

7.根据权利要求6所述的一种聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜的制备方法，其特征在于步骤一中所述的改性碳纤维是按以下操作制备的：首先按重量份数由0.1～10份稀土化合物、85～95份乙醇、1～5份氯化铵、0.5～2份乙二胺四乙酸、2～5份尿素和0.5～1份硝酸配制稀土化合物质量分数为0.3%的稀土改性剂溶液，然后将碳纤维放入稀土化合物质量分数0.3%的稀土改性剂溶液中浸泡处理50min～70min，浸泡后的碳纤维在80℃下烘干至恒重，即得到改性碳纤维；所述的碳纤维为碳短纤维或碳长纤维。

8.根据权利要求6所述的一种聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜的制备方法，其特征在于步骤一中所述的二胺单体为二氨基二苯醚、对苯二胺、4,4’-二氨基二苯砜或4,4二氨基二苯甲烷。

9.根据权利要求6所述的一种聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜的制备方法，其特征在于步骤一中所述的有机溶剂为N’N-二甲基乙酰胺、N’N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

10.根据权利要求6所述的一种聚酰亚胺/碳纤维X射线窗口薄膜的制备方法，其特征在于步骤二中所述的二酐单体为均苯四甲酸酐、联苯四甲酸二酐、偏苯三酸酐、二苯酮二酐或二苯醚二酐。