一种多孔聚酰亚胺薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三维有序多孔聚酰亚胺薄膜的制备方法。本发明专利技术的方法是首先制备电沉积用模板，然后将可溶性聚酰亚胺溶于有机溶剂，通过分子修饰使分子链带电正荷制得电沉积用乳液，在处理后的模板上电沉积聚酰亚胺薄膜，随后将模板刻蚀，在薄膜中引入气孔，降低聚酰亚胺薄膜的介电常数，最后加热固化处理得到三维有序多孔聚酰亚胺薄膜。本发明专利技术的方法制备的多孔聚酰亚胺薄膜气孔成三维有序分布，孔径尺寸可调，并且薄膜具有优异的力学性能。可广泛应用于分离、光子晶体、催化、微电子、生物技术等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机薄膜制备
，具体是涉及。
技术介绍
二维或三维有序多孔聚合物薄膜，独特的结构，并且可通过改性或表面负载活性基团或颗粒等途径，使其在众多应用领域，比如催化、分离、光子晶体、微电子、生物技术，以及合成特定的纳米结构材料，具有巨大的应用潜力，因此日益引起人们的关注。聚酰亚胺多孔材料，除具有聚酰亚胺材料良好的耐热性能，较高力学性能，优异电性能，摩擦性能优异，耐空间环境情况良好以外，孔隙的引入使其同时具有多孔材料的密度小、比表面积大、、阻尼性能好等特点。根据孔径尺寸，多孔聚酰亚胺可应用于低介电绝缘材料，气体分离膜，轻质隔热材料。根据文献报道，制备多孔聚合物薄膜的方法很多，其中模板法是最常用的一种方法。通过表面活性剂、嵌 段共聚物、冷凝水滴、和胶体微球的自组装，作为模板，可制备有序多孔薄膜。在制备微米和纳米级有序多孔聚合物薄膜方面，自组装技术具有独特的优势。制备具有特定孔结构，同时具有优良性能的聚酰亚胺多孔材料一直是研究的热点。在制备多孔聚酰亚胺薄膜方法中，呼吸图法和胶体晶体模板法是应用最为广泛的两种方法。专利CN101412817A公开了一种聚酰亚胺多孔膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）将微球分散到分散剂中，配制微球均匀分散的分散液；然后将洁净的基板倾斜放入培养瓶，瓶中注入适量的分散液；将培养瓶放入温度为30‑60℃的培养箱，待溶剂挥发制得电沉积用模板；（2）在25‑100℃下，快速搅拌将聚酰亚胺溶于有机溶剂中，然后加入多胺与聚酰亚胺反应，使聚酰亚胺分子中的酰亚胺环打开；所述的多胺与聚酰亚胺中酰亚胺基团的摩尔比为0.1‑1：1；聚酰亚胺与多胺反应的温度为80‑150℃，反应时间为1‑5h；然后向聚酰亚胺与多胺的反应产物中加入酸，有机酸与多胺的摩尔比为0.1‑1.2：1；随后向混合溶液中加入不与水混溶的有机溶剂，最...

【技术特征摘要】
1.一种多孔聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤: (1)将微球分散到分散剂中，配制微球均匀分散的分散液；然后将洁净的基板倾斜放入培养瓶，瓶中注入适量的分散液；将培养瓶放入温度为30-60°C的培养箱，待溶剂挥发制得电沉积用模板； (2)在25-10(TC下，快速搅拌将聚酰亚胺溶于有机溶剂中，然后加入多胺与聚酰亚胺反应，使聚酰亚胺分子中的酰亚胺环打开；所述的多胺与聚酰亚胺中酰亚胺基团的摩尔比为0.1-1:1 ;聚酰亚胺与多胺反应的温度为80-150°C，反应时间为l_5h ;然后向聚酰亚胺与多胺的反应产物中加入酸，有机酸与多胺的摩尔比为0.1-1.2:1 ;随后向混合溶液中加入不与水混溶的有机溶剂，最后向混合溶液中缓慢加入水，并且强烈搅拌，得到电沉积用乳液；电沉积用乳液中聚酰亚胺的质量分数为1-10%，水的质量分数为50-90% ； (3)以步骤(1)制得的模板作为阴极，阳极选用惰性电极，两电极相对放置，距离为5-15cm,采用电泳仪或电化学工作站电沉积步骤(3)中的乳液，沉积电压为1-20V，沉积时间为 1-1Omin ； (4)将沉积有聚酰亚胺的基板放入真空干燥箱中，在25-80°C下使溶剂挥发，以5-100C /min的升温速度升高温度，使聚酰亚胺固化，固化温度为200-400°C，固化时间为l_3h，得到聚酰亚胺薄膜；然后将聚酰亚胺薄膜从基板上取下，浸入适当刻蚀剂中将微球溶解，得到三维有序多孔聚酰亚胺薄膜。2.根据权利要求1所述的多孔聚酰亚胺薄膜的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李垚，刘俊凯，赵九蓬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23