一种新型聚酰亚胺膜及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种新型聚酰亚胺膜及其制备方法，属于复合材料技术领域。


背景技术：

2.聚酰亚胺（pi）是20世纪60年代以来发展起来的一种高分子材料，在高温下具有良好的介电性能、优异的力学性能和抗辐射性能等，可以制备成薄膜、耐高温涂料、复合材料、绝缘漆、吸音材料等，已广泛应用于航空航天、电气绝缘、精密机械、微电子等领域。目前耐高温绝缘材料已成为电子产品领域不可缺少的材料，聚酰亚胺因具有质轻、柔韧、超薄等特性在高分子材料中扮演着越来越重要的角色。虽然聚酰亚胺的综合性能优异，但一般的pi薄膜都是黄-棕色的透明材料，限制了其在特殊领域的应用，如液晶显示用取向膜材料、光波导材料等。


技术实现要素：

3.本发明针对上述技术的不足，提出一种具有高透光率的聚酰亚胺膜及其制备方法。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种新型聚酰亚胺膜的制备方法，包括以下步骤：s1：以dmf为溶剂，加入二酐pmda和二元胺oda反应，在水浴锅中加入nmp和oda搅拌均匀，再分批加入pmda，待单体完全溶解之后，于35℃的水浴下搅拌3h后得到浅黄色透明的paa溶液，冷藏备用；s2：将s1中合成的paa溶液中加入等量nmp并通入n2，加热至180℃，恒温搅拌4 h，所沉析出来的混合物通过真空抽滤去除nmp，然后用无水乙醇洗涤，继续真空抽滤，得到pmda-oda型pi粉末，然后将pi粉末置于180℃下干燥4 h，研磨后置于干燥器中备用；s3：将所制备的pi粉末与paa溶液混合，均匀搅拌3 h，然后将混合溶液于180℃真空干燥2 h，得到pi/paa型复合pi，研磨待用；s4：将一定量的sno2纳米粒子直接加入pi/paa型复合pi粉末中，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯和二月桂酸二丁基锡，将其均匀涂覆在支撑体上，静置20 min，使涂层流平，然后放入恒温箱中固化，最终得到改性复合pi薄膜。
5.优选的，所述二酐pmda与所述二元胺oda的物质量比定为1.1:1。
6.优选的，所述paa溶液中pmda-oda型pi粉末添加量为0.2%~0.35%。
7.优选的，所述改性复合pi薄膜中sno2质量分数分别为 10%。
8.本发明亦公开一种如上述方制备方法得到的一种新型聚酰亚胺膜。
9.根据本发明的有益效果是：在保持基体聚酰亚胺膜原有的耐高温性能下，聚酰亚胺薄膜中sno2纳米颗粒对光的散射与折射作用、丰富的有机与无机的界面对激光的折射与反射作用作用明显 。
附图说明
10.图1为一个实施例的聚酰亚胺膜制备方法流程图。
具体实施方式
11.如图1所示，为一种新型聚酰亚胺膜的制备方法，包括：1、pi/paa型复合pi的制备以dmf为溶剂，加入物质量比定为1.1:1二酐pmda和二元胺oda反应，在水浴锅中加入nmp和oda搅拌均匀，再分批加入pmda，待单体完全溶解之后，于35℃的水浴下搅拌3h后得到浅黄色透明的paa溶液，冷藏备用。
12.2、pmda-oda型pi粉末的制备将合成的paa溶液中加入等量nmp并通入n2，在n2的保护下加热至180℃，恒温搅拌4 h，所沉析出来的混合物通过真空抽滤去除nmp，然后用无水乙醇洗涤，继续真空抽滤，得到pmda-oda型pi粉末，然后将pi粉末置于180℃下干燥4 h，研磨后置于干燥器中备用。
13.3、pi/paa型复合pi粉末的制备在paa溶液中加入0.2%~0.35%pmda-oda型pi粉末，均匀搅拌3 h，然后将混合溶液于180℃真空干燥2 h，得到pi/paa型复合pi，研磨待用。
14.4、改性复合pi薄膜的制备将一定量的sno2纳米粒子直接加入pi/paa型复合pi粉末中，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯和二月桂酸二丁基锡，将其均匀涂覆在支撑体上，静置20 min，使涂层流平，然后放入恒温箱中固化，最终得到sno2质量分数分别为 10%的改性复合pi薄膜。
15.从化学结构上分析是由于 pi分子结构中存在较强的分子间及分子内相互作用，易形成电荷转移络合物( ctc) ，这是造成 pi 对光产生吸收的内在原因。通过分子设计避免或减少结构中的共轭单元，可以减少传荷作用从而增加 pi 的透明性，通常状况下填充无机粒子会使基体失去原有的高透光性，但当分散相粒子的粒度小于光波波长或纳米级尺寸时，材料就会因为发生散射现象而具有高透光率。散射出现的根本原因是媒质中出现光学不均匀性，即媒质的折射率出现起伏。当填充组分的粒度小于光波波长时，可以起到散射中心的作用，从而增加了光的散射。对pi添加量为0.2%~0.35%的复合pi薄膜进行了透光率测试发现，当pi添加量由0.2%增至0.35%时，复合pi的透光率逐渐增大，其中当pi添加量为0.35%时，复合pi薄膜的透光率达到最大值60%，因此，优选pi添加量为0.35%的pi/paa型复合pi进行共混改性。本发明的优点在于：将粒径尽量小的sno2纳米粒子添加至pi/paa型复合pi中可制备透光率较高的聚酰亚胺膜，提高了高性能聚合物的进一步应用的可能。
16.本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种新型聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：以dmf为溶剂，加入二酐pmda和二元胺oda反应，在水浴锅中加入nmp和oda搅拌均匀，再分批加入pmda，待单体完全溶解之后，于35℃的水浴下搅拌3h后得到浅黄色透明的paa溶液，冷藏备用；s2：将s1中合成的paa溶液中加入等量nmp并通入n2，加热至180℃，恒温搅拌4 h，所沉析出来的混合物通过真空抽滤去除nmp，然后用无水乙醇洗涤，继续真空抽滤，得到pmda-oda型pi粉末，然后将pi粉末置于180℃下干燥4 h，研磨后置于干燥器中备用；s3：将所制备的pi粉末与paa溶液混合，均匀搅拌3 h，然后将混合溶液于180℃真空干燥2 h，得到pi/paa型复合pi，研磨待用；s4：将一定量的sno2纳米粒子直接加入pi/paa型复合pi粉末中，搅拌均匀后加入正硅酸乙酯和二月桂酸二丁基锡，将其均匀涂覆在支撑体上，静置20 min，使涂层流平，然后放入恒温箱中固化，最终得到改性复合pi薄膜。2.根据权利要求1所述的一种新型聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述二酐pmda与所述二元胺oda的物质量比定为1.1:1。3.根据权利要求1所述的一种新型聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述paa溶液中pmda-oda型pi粉末添加量为0.2%~0.35%。4.根据权利要求1所述的一种新型聚酰亚胺膜的制备方法，其特征在于，所述改性复合pi薄膜中sno2质量分数分别为 10%。5.一种新型聚酰亚胺膜，其是根据权利要求1～4中任一项所述聚酰亚胺膜的制备方法得到的聚酰亚胺膜。

技术总结
本发明涉及一种新型聚酰亚胺膜制备方法，步骤包括S1：在DMF的溶剂中加入二酐PMDA和二元胺ODA后，加入NMP和ODA搅拌均匀，分批加入PMDA，于35℃的水浴下搅拌3h得到PAA溶液，冷藏备用；S2：在PAA溶液中加入等量NMP并通入N


技术研发人员：沈国华
受保护的技术使用者：扬州鑫润新材料有限公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/1/31