一种改善表面质量的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜及其制备方法技术

一种改善表面质量的涂覆型聚酰亚胺‑氟46薄膜，包括聚酰亚胺薄膜基体和基体表面的涂覆层，该涂覆层是通过在基体的单面或双面涂覆添加有表面活性剂的聚全氟乙丙烯浓缩分散液后再经干燥、烧结制备得到；该表面活性剂易溶于聚全氟乙丙烯浓缩分散液；其制备方法包括：将表面活性剂添加到装有聚全氟乙丙烯浓缩分散液的上胶机胶槽内，搅拌混均，静置；启动上胶机将聚酰亚胺薄膜基体通过前述聚全氟乙丙烯浓缩分散液中进行涂覆，再依次干燥，烧结，最后通过收卷装置进行收卷，即得涂覆型聚酰亚胺‑氟46薄膜。本发明专利技术的产品表观质量良好，基本无胶痕、细纹、胶粒等缺陷，且生产成本低，生产效率明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂覆型聚酰亚胺薄膜，尤其涉及一种可改善表面质量的聚酰亚胺-氟46薄膜及其制备方法。
技术介绍
聚酰亚胺薄膜是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，具有优异的机械性能、耐高低温性能和耐辐射性能，并且其电阻率高、介电常数低，因而作为保护覆盖膜和基材已广泛应用于航空航天、微电子行业等领域。聚合物的体相特征如机械性能、耐温性能和电气性能是决定其使用性能和用途的重要因素，在许多应用中聚合物表面直接与环境接触，故其表面特性也有重要作用，因此聚合物系统的总体性能与其表面或界面特性有密切关系。然而聚酰亚胺薄膜表面光滑、化学表面能较低、与基材界面的粘结性能相对较差，无法自身熔融及与其它材料粘结使其在绝缘结构材料方面的应用受到很大的限制。为了拓展聚酰亚胺薄膜在绝缘材料行业中的应用，通常在聚酰亚胺薄膜表面涂覆一定厚度的聚全氟乙丙烯(氟46)浓缩分散液，所谓的聚全氟乙丙烯(氟46)浓缩分散液是指在以非离子表面活性剂作为稳定剂的水相分散液中，由聚四氟乙烯与聚六氟丙烯共聚得到的聚合物，它具有优良的加工性能、电气绝缘性能以及高温固化粘结性能。涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜，是由聚酰亚胺薄膜单面或双面涂覆聚全氟乙丙烯(氟46)浓缩分散液，经高温烧结而成。它综合了聚酰亚胺薄膜及氟塑料的特点：耐高温和低温，可在-80℃～260℃温度范围内长期使用；电气绝缘性能好，绝缘耐热等级为H级；在高温下可自熔粘封，广泛适用于电磁线及电缆绕包绝缘。涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜在涂覆层干燥过程中，随着氟46涂层溶剂的挥发，在涂覆层表面与内部之间产生温度、密度和表面张力差，这些差异会使涂覆层内部产生湍流运动，进而导致涂层表面产生桔皮及胶痕，同时垂直涂覆时还会产生细小的丝纹等流平缺陷。涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜如果出现流平缺陷，不仅影响外观，同时还会造成产品涂覆层的不连续、厚度偏差大、电磁线烧结时复合薄膜附着性能不一致，进而影响电磁线产品的密封效果及电气绝缘性能，降低电机的使用寿命。CN1746248A号中国专利文献公开了一种聚酰亚胺-氟46胶带的制备方法及设备，采用刮刀来实现涂覆的均匀性，但是采用物理方式来改善涂层的均匀性受限于刀具的精度等多方面因素影响，不能够明显改善涂覆的表面质量，不能从本质上解决上文中提到的问题，并且随着生产的进行涂覆层会累积出大量的胶粒，影响涂覆型产品的使用。因此，为了获得复合薄膜的最佳工作特性，必须使复合薄膜具有良好的体相及表面综合特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是要克服现有技术中涂覆层氟46的不连续、厚度偏差大等缺陷，提供一种表面质量改善的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种改善表面质量的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜，包括聚酰亚胺薄膜基体和基体表面的涂覆层，所述涂覆层是通过在基体的单面或双面涂覆添加有表面活性剂的聚全氟乙丙烯浓缩分散液后再经干燥、烧结制备得到；所述表面活性剂易溶于聚全氟乙丙烯浓缩分散液。上述的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜中，优选的，所述表面活性剂为有机硅氧烷流平剂或改性的有机硅氧烷活性剂。更优选的，所述有机硅氧烷流平剂选自聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷中的至少一种，所述改性的有机硅氧烷活性剂选自烷基改性有机硅氧烷、聚醚改性有机硅氧烷、聚酯改性有机硅氧烷中的至少一种。经过我们反复的实验研究发现，我们优选的表面活性剂具有较低的表面能，且这些优选表面活性剂的表面张力还会低于本专利技术中特定的聚全氟乙丙烯浓缩分散液体系，此时，我们又进一步发现这些优选的表面活性剂与聚全氟乙丙烯浓缩分散液体系有限不相容，这进一步导致在后续聚全氟乙丙烯浓缩分散液涂覆层干燥的过程中，表面活性剂中的硅氧烷共聚物会迁移至涂覆层与空气间的界面，提高浓缩分散液的流平性能，进而起到了明显改善涂覆层表面质量的显著技术效果。上述的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜中，优选的，所述聚全氟乙丙烯浓缩分散液的质量分数为40％～50％，所述表面活性剂在聚全氟乙丙烯浓缩分散液中的添加量为0.05wt％～0.5wt％。上述的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜中，优选的，所述涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜的厚度偏差为±1μm。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种上述涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜的制备方法，包括以下步骤：将表面活性剂添加到装有聚全氟乙丙烯浓缩分散液的上胶机胶槽内，搅拌直至混合均匀，然后静置；启动上胶机，将聚酰亚胺薄膜基体通过混匀后的聚全氟乙丙烯浓缩分散液中进行涂覆，涂覆完成后的聚酰亚胺薄膜经上胶机烘道进行干燥，再进行烧结，最后通过收卷装置进行收卷，即得所述的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜。上述的制备方法中，优选的，所述搅拌时间为10～30分钟，静置时间为10～30分钟。上述的制备方法中，优选的，所述聚酰亚胺薄膜基体是以1.5～2.5米/分钟的速度通过混匀后的聚全氟乙丙烯浓缩分散液中进行涂覆。该优选方案通过添加表面活性剂使得在较高的涂覆速度下，上述制备方法制备得到的聚酰亚胺-氟46薄膜仍能够获得良好的涂覆质量，设备的涂覆效率可以提高2～3倍。上述的制备方法中，优选的，所述干燥的温度为230℃～270℃，干燥时间为2～6分钟；所述烧结的温度为310℃～350℃，烧结时间为2～4分钟。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术通过向聚全氟乙丙烯浓缩分散液中添加表面活性剂，使得制备出的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜表观质量良好，无任何的胶痕、细纹、胶粒等缺陷；且得到的薄膜涂覆层厚度均一，厚度偏差最优时可由±3μm减小到±1μm。(2)本专利技术优选的有机硅氧烷类表面活性剂的主链的表面能低，与基体乳液的热力学相容性差，在聚全氟乙丙烯浓缩分散液涂覆层干燥的过程中，硅氧烷共聚物会迁移至涂覆层与空气间的界面，以提高聚全氟乙丙烯浓缩分散液的流平性能，从而改善涂覆层表面质量。(3)本专利技术的制备方法操作简单，仅需在乳液配制时添加很少量的表面活性剂即可，优选方案中的添加量仅为乳液重量的0.05wt％～0.5wt％，添加量极少，不影响分散液及薄膜的整体性能。(4)本专利技术制备方法可使聚酰亚胺薄膜涂覆速度由0.8米/分最高提高到2.5米/分，产能可提高近212％，从而极大地提高了生产效率，降低了生产成本。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合具体的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下的实施例。实施例1：一种本实施例的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜，包括聚酰亚胺薄膜基体和基体表面的涂覆层，涂覆层是通过在基体上单面涂覆添加有聚醚改性有机硅氧烷活性剂的聚全氟乙丙烯浓缩分散液后再经干燥、烧结制备得到，得到的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜的厚度偏差为±1μm。本实施例的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜的制备方法如下：将10g聚醚改性有机硅氧烷活性剂(优选Silok2243斯洛柯化学有限公司，下同，但不限于此)添加到装有20Kg聚全氟乙丙烯浓缩分散液(质量分数为50％)的上胶机胶槽内，搅拌10分钟混合均匀，然后静置10分钟；启动上胶机，设置上胶机速度为0.8米/分，将聚酰亚胺薄膜基体通过混匀后的聚全氟乙丙烯浓缩分散液中进行单面涂覆，涂覆完成后的聚酰亚胺薄膜经上胶机烘道在230℃下干燥6分钟，再在310℃下烧结4分钟，最后通过收卷装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善表面质量的涂覆型聚酰亚胺‑氟46薄膜，包括聚酰亚胺薄膜基体和基体表面的涂覆层，其特征在于，所述涂覆层是通过在基体的单面或双面涂覆添加有表面活性剂的聚全氟乙丙烯浓缩分散液后再经干燥、烧结制备得到；所述表面活性剂易溶于聚全氟乙丙烯浓缩分散液。

【技术特征摘要】
1.一种改善表面质量的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜，包括聚酰亚胺薄膜基体和基体表面的涂覆层，其特征在于，所述涂覆层是通过在基体的单面或双面涂覆添加有表面活性剂的聚全氟乙丙烯浓缩分散液后再经干燥、烧结制备得到；所述表面活性剂易溶于聚全氟乙丙烯浓缩分散液。2.根据权利要求1所述的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜，其特征在于，所述表面活性剂为有机硅氧烷流平剂或改性的有机硅氧烷活性剂。3.根据权利要求2所述的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜，其特征在于，所述有机硅氧烷流平剂选自聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷中的至少一种，所述改性的有机硅氧烷活性剂选自烷基改性有机硅氧烷、聚醚改性有机硅氧烷、聚酯改性有机硅氧烷中的至少一种。4.根据权利要求1～3中任一项所述的涂覆型聚酰亚胺-氟46薄膜，其特征在于，所述聚全氟乙丙烯浓缩分散液的质量分数为40％～50％，所述表面活性剂在聚全氟乙丙烯浓缩分散液中的添加量为0.05wt％～0.5wt％。5.根据权利要求1～3中任一项所述的涂覆型聚酰亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱心远，张步峰，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43