[发明专利]改进聚酰亚胺薄膜物理性能的方法及聚酰亚胺薄膜生产线

说明书

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺薄膜制造技术，具体为改进聚酰亚胺薄膜物理性能的方法及采用此种方法的聚酰亚胺薄膜生产线。

背景技术

聚酰亚胺薄膜是一种具有高强度、高韧性、耐磨损、耐高温、耐腐蚀等优异性能的高分子材料，广泛应用于电工电子行业，特别是在电子行业内更是各种高档电子产品的主要基础绝缘材料。

随着下游电子产品轻、薄、短、小及高可靠性设计的发展趋势，市场需求的薄膜趋向于薄型化，同时对聚酰亚胺薄膜的物理、热、化学等性能以及色差等表观质量均提出了更高的要求。

目前制造聚酰亚胺薄膜的常规方法如下：在反应釜内以二甲基乙酰胺作为溶剂通过二酐与二胺的缩聚反应制造出聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸树脂溶液，之后在流涎机上流涎得到具有自支撑性的聚酰胺酸薄膜，再进行纵横方向拉伸、高温亚胺化，最后热定型处理、收卷。

现有工艺制造的聚酰亚胺薄膜产品其物理性能和表观指标较差，特别是厚度均匀性、色差、热收缩率、线性膨胀系数、拉伸强度、模量及吸水率等指标较差。

为了改进聚酰亚胺薄膜的性能，现有的方法之一为改变聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸树脂合成的单体种类，即通过改变常规树脂合成配方，将结构刚硬的有机二胺单体或有机四酸二酐单体引入聚酰亚胺薄膜前驱体聚酰胺酸的主链结构中，以获得更高的物理、热、化学等性能。但此方法中结构刚硬的单体有机四酸二酐存在如联苯二酐(BPDA)成本高、单体有机二胺如对苯二胺(PPD)易氧化等问题，同时合成条件苛刻，投入成本较高。

另一种改进聚酰亚胺薄膜性能的方法是通过改变常规聚酰胺酸树脂的聚合方法，即将无规式聚合方法改变为嵌段式聚合方法，形成的聚酰胺酸树脂可制得更高物理、热、化学等性能的聚酰亚胺薄膜产品。但此方法工艺操作难度较大，粘度调节繁琐，合成装置大量增加，投入成本成倍提高。

发明内容

本发明的目的是设计一种改进聚酰亚胺薄膜物理性能的方法，流涎所得聚酰胺酸自支撑薄膜经过碾压处理后再进入拉伸工序，所制得聚酰亚胺薄膜的物理性能明显提高。

本发明的另一目的是设计改进聚酰亚胺薄膜物理性能的聚酰亚胺薄膜生产线，在现有的聚酰亚胺薄膜生产线的流涎机后引入碾压模具，使具有自支撑性的聚酰胺酸薄膜经过碾压处理后再进入拉伸机，以提高聚酰亚胺薄膜物理性能。

本发明设计的改进聚酰亚胺薄膜物理性能的方法为聚酰胺酸树脂溶液经流涎得到具有自支撑性的聚酰胺酸薄膜，再进行纵横方向拉伸、高温亚胺化、热定型后收卷；流涎后所得聚酰胺酸自支撑薄膜经过1～3次碾压处理后再进入拉伸工序。

碾压处理时聚酰胺酸薄膜内溶剂含量为30％～100％。

本方法还包括在纵拉后和/或横拉后的1～3次的碾压处理，纵拉后和/或横拉后的薄膜经过碾压处理再进入下一工序。

为了取得更好的碾压效果，所述碾压处理时的温度为50℃～180℃。

聚酰胺酸薄膜经过碾压处理纵横向厚度均匀，物理、热等性及薄膜表观质量能得到改进。

为实施本发明的改进聚酰亚胺薄膜物理性能的方法，本发明设计了改进聚酰亚胺薄膜物理性能的聚酰亚胺薄膜生产线，其包括依次排列的流涎机、拉伸机、高温亚胺化炉、热定型烘箱和收卷机，所述拉伸机包括纵拉机和横拉机，或者拉伸机为双向同步拉伸机。

在流涎机后有1～3套碾压模具。

所述拉伸机包括纵拉机和横拉机，在纵拉机或横拉机后有1～3套碾压模具，或者在纵拉机和横拉机后各有1～3套碾压模具。所述拉伸机为双向同步拉伸机，在双向同步拉伸机后有1～3套碾压模具。

所述碾压模具为辊筒式模具或者环带式模具。

所述一套辊筒式模具为分别位于薄膜上、下的2个相同的碾压辊筒，碾压辊筒可转动地安装于机架、且垂直于薄膜行进方向，且上碾压辊筒的中心线与其正下方的下碾压辊筒的中心线处于同一铅垂面上。2个碾压辊筒长度均大于薄膜宽度10mm～100mm，2个碾压辊筒直径均为10mm～1000mm，其中一个碾压辊筒与驱动机构相连接；且各碾压辊筒表面与其接触的薄膜的线速度方向、大小相同。