一种黑色亚光聚酰亚胺薄膜的制备方法及产品技术

本发明专利技术公开了一种黑色亚光聚酰亚胺薄膜的制备方法及产品。所述黑色亚光聚酰亚胺薄膜的制备方法包括以下步骤：1)制备聚酰胺酸溶液；2)制备黑色颜料分散液和无机填料分散液，其中，无机填料包括消光剂和云母粉，所述云母粉为满足以下条件的绝缘性云母粉：粒径或片径≥800目，堆积密度≤0.12g/cm

Preparation method and product of black matt polyimide film

The invention discloses a preparation method and a product of a black matt polyimide film. The preparation method of black matt polyimide film comprises the following steps: 1) preparing polyamic acid solution; 2) preparation of black pigment dispersion and dispersion of inorganic filler, which includes matting agent and inorganic filler mica powder, mica powder as the insulation to meet the following conditions: the particle of mica powder size or size more than or equal to 800, the bulk density is less than 0.12g/cm

【技术实现步骤摘要】
一种黑色亚光聚酰亚胺薄膜的制备方法及产品
本专利技术涉及聚酰亚胺薄膜，具体涉及一种黑色亚光聚酰亚胺薄膜的制备方法及产品。
技术介绍
黑色亚光聚酰亚胺薄膜是一种高绝缘、高强度的绝缘薄膜，相比于普通(黄色)聚酰亚胺膜，黑色聚酰亚胺膜不透明、光透射率和反射系数低，具有良好的遮光性、导热性等，广泛应用于移动装置、电脑、汽车以及军用电子设备等。目前，有关黑色亚光聚酰亚胺膜的主要生产技术分为两类：一类是在聚酰胺酸树脂中添加黑色颜料和消光剂填料，然后经过化学亚胺化或是热亚胺化，合成具有低透光率和低光泽度的聚酰亚胺膜，这种方法易操作，并且效果明显，但是由于大量颜料和填料的加入，会导致聚酰亚胺膜机械性能、电气性能等劣化。另一类是在聚酰亚胺基膜的单面或双面上涂覆一层含有黑色颜料和消光作用的聚酰亚胺膜，以形成所谓双层或多层黑色亚光聚酰亚胺薄膜。虽然此种方法能较好地使聚酰亚胺薄膜呈现所希望的黑色及亚光效果并且可以保证聚酰亚胺膜一定的机械性能，但是额外涂布的黑色亚光树脂通常会增加制造工序和成本，并对聚酰亚胺薄膜性质造成不利的影响；此外，还会因树脂涂布层耐热性较差导致聚酰亚胺膜暴露于热逆境时易发生性能劣化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新的黑色亚光聚酰亚胺薄膜的制备方法以及采用这种方法制得的产品。采用本专利技术提供的方法制得的黑色亚光聚酰亚胺薄膜具有优良的机械性能和绝缘性能。本专利技术所述的黑色亚光聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：1)制备聚酰胺酸溶液；2)取黑色颜料分散于极性非质子溶剂中得到黑色颜料分散液，取无机填料分散于极性非质子溶剂中得到无机填料分散液，其中，无机填料包括消光剂和云母粉，所述云母粉为满足以下条件的绝缘性云母粉：粒径或片径≥800目，堆积密度≤0.12g/cm3，白度(L值)≥85，以邻苯二甲酸二丁酯为测量试剂的吸油值为65～88ml/100g，径厚比为65～88；所述云母粉的用量为聚酰亚胺重量的0.2wt％～0.8wt％；3)将黑色颜料分散液、无机填料分散液与聚酰胺酸溶液混合均匀，之后按现有常规工艺制备成膜。申请人在试验、研究分析中发现，云母粉的选择不仅会影响其本身、黑色颜料及无机填料在体系内的分散均匀性，还会影响所得聚酰亚胺薄膜的机械性能和绝缘性能，仅当云母粉为前述限定的选择时，可以使所得聚酰亚胺薄膜具有更优异的机械性能和绝缘性能。进一步优选云母粉满足其径厚比的数值与其吸油值的数值相等，在此优选条件下，不仅可使所得聚酰亚胺薄膜具有优异的机械性能和绝缘性能，还使得在无需添加分散剂或偶联剂的条件下即可使云母、黑色颜料及无机填料在体系内实现均匀的分散。更优选云母粉为满足以下参数的云母粉：粒径或片径≥1500目(进一步优选≥2000目)，堆积密度≤0.10g/cm3(进一步优选≤0.08g/cm3)，白度(L值)≥88(进一步优选≥90)；以邻苯二甲酸二丁酯为测量试剂的吸油值为70～80ml/100g；径厚比为70～80。本申请中，云母粉的用量进一步优选为聚酰亚胺重量的0.5wt％～0.75wt％。上述制备方法的步骤1)中，采用现有常规方法制备聚酰胺酸溶液，具体可以是采用芳香族二胺和二酐单体在极性非质子溶剂中通过缩聚反应得到。其中：所述的芳香族二胺具体可以是对苯二胺、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚和4,4’-二氨基二苯基甲烷等中的任意一种或两种以上的组合；当芳香族二胺的选择为上述两种以上的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。所述的二酐单体具体可以是均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四甲酸二酐和六氟异丙叉二苯四甲酸二酐中的任意一种或两种以上的组合；当二酐单体的选择为上述两种以上的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。所述的极性非质子溶剂具体可以是N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中的任意一种或两种以上的组合；所述的极性非质子溶剂的用量具体可以是当芳香族二胺、二酐单体和极性非质子溶剂形成聚酰胺酸溶液时，该聚酰胺酸溶液中的固含量控制在10wt％～50wt％，优选为15wt％～35wt％。在芳香族二胺和二酐单体进行缩聚反应时，所述芳香族二胺和二酐单体的摩尔比及缩聚反应的温度均与现有技术相同，具体地，所述芳香族二胺和二酐单体的摩尔比可以是0.9～1.1：1，优选为0.95～1.05：1；所述缩聚反应的温度可以是0～50℃，反应的时间通常为3～12h。上述制备方法的步骤2)中涉及的极性非质子溶剂的选择与前述相同，其用量分别以能够均匀分散黑色颜料或无机填料为宜。上述制备方法的步骤2)中，所述黑色颜料的选择和用量均与现有技术相同，具体的选择可以是选自绝缘性炭黑、铜铬氧化物和氧化铁中的一种或两种以上的组合，优选为绝缘性炭黑(可以是具有O.001μm～2μm平均粒径的绝缘性炭黑，优选具有O.01μm～1μm平均粒径的绝缘性炭黑，更优选具有0.08μm～0.8μm平均粒径的绝缘性炭黑)；其用量可以是聚酰亚胺重量的5wt～25wt％，优选为8wt％～16wt％。上述制备方法的步骤2)中，所述消光剂的选择和用量均与现有技术相同，具体的选择可以是二氧化硅和/或二氧化钛(它们的平均粒径可以是O.8μm～15μm，优选为1μm～10μm，更优选为3μm～6μm)；其用量可以是聚酰亚胺重量的4wt％～15wt％，优选为6wt％～12wt％。上述制备方法的步骤2)中，所涉及的分散为均匀分散，可以采用现有常规的方法如超声分散、剪切分散、均质等技术手段实现。本专利技术还包括由上述方法制备得到的黑色亚光聚酰亚胺薄膜。与现有技术相比，本专利技术通过加入特定用量及特定性能参数选择的云母粉，使所得薄膜在具有常规黑色亚光聚酰亚胺薄膜特性(如低透光率、光泽度及高绝缘性能)的同时，还进一步提高了所得薄膜的机械性能和绝缘性能，更能满足市场的需求。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详述,以更好地理解本专利技术的内容,但本专利技术并不限于以下实施例。实施例11)在氮气气氛保护条件下将作为溶剂的400.0kgN,N-二甲基乙酰胺(DMAc)加入反应釜内，加入聚合单体二胺4,4’-二胺基二苯基醚(ODA)47.86kg，搅拌溶解后加入52.14kg等摩尔量的聚合单体二酐均苯四甲酸二酐(PMDA)，搅拌缩聚合反应，得到聚酰胺酸溶液(固含量为20wt％)；2)取50.0kg的N,N-二甲基乙酰胺放入100L容器中，之后加入5.0kg绝缘性炭黑(平均粒径为2um)，超声分散60min，再通过高压均质机均质15min，得到黑色颜料分散液；取10.0kg二氧化硅(平均粒径为8um)和0.4kg云母粉(粒径800目，堆积密度0.12g/cm3，白度(L值)88，以邻苯二甲酸二丁酯为测量试剂的吸油值(以下简称为吸油值)为65ml/100g，径厚比为65)置于50.0kgN,N-二甲基乙酰胺中，剪切分散1h后，超声分散2h，得到无机填料分散液；3)将黑色颜料分散液、无机填料分散液与聚酰胺酸溶液混合(混合时控制所得混合液中炭黑的含量为5.0wt％，二氧化硅的含量为10.0wt％，云母粉的含量为0.4wt％)，搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黑色亚光聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)制备聚酰胺酸溶液；2)取黑色颜料分散于极性非质子溶剂中得到黑色颜料分散液，取无机填料分散于极性非质子溶剂中得到无机填料分散液，其中，无机填料包括消光剂和云母粉，所述云母粉为满足以下条件的绝缘性云母粉：粒径或片径≥800目，堆积密度≤0.12g/cm

【技术特征摘要】
1.一种黑色亚光聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)制备聚酰胺酸溶液；2)取黑色颜料分散于极性非质子溶剂中得到黑色颜料分散液，取无机填料分散于极性非质子溶剂中得到无机填料分散液，其中，无机填料包括消光剂和云母粉，所述云母粉为满足以下条件的绝缘性云母粉：粒径或片径≥800目，堆积密度≤0.12g/cm3，白度≥85，以邻苯二甲酸二丁酯为测量试剂的吸油值为65～88ml/100g，径厚比为65～88；所述云母粉的用量为聚酰亚胺重量的0.2wt％～0.8wt％；3)将黑色颜料分散液、无机填料分散液与聚酰胺酸溶液混合均匀，之后按现有常规工艺制备成膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述云母粉为满足以下参数的绝缘性云母粉：粒径或片径≥1500目，堆积密度≤0.10g/cm3，白度(L值)≥88；以邻苯二甲酸二丁酯为测量试剂的吸油值为70～80ml/100g；径...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩艳霞，任小龙，姬亚宁，马纪翔，
申请(专利权)人：桂林电器科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45