本发明专利技术公开了一种PI基材用耐高温绝缘性高光白色油墨及其制备方法，混合钛白粉、滑石粉、改性有机硅树脂、润湿分散剂，高速分散20～50分钟；然后加入流平剂、消泡剂，低速分散5～15分钟，上研磨机研磨，得到主剂；将异氰酸酯固化剂、稀释剂加入主剂中，搅拌均匀得到PI基材用热固性高耐温、耐锡焊、高绝缘性高光白色油墨。本发明专利技术的PI基材耐高温绝缘涂层具有好的力学性能、耐锡焊性能、耐热性、耐溶剂性能并且油墨与基材粘接性好、对环境污染小，能对黄色PI薄膜起到装饰的作用；表明本发明专利技术的PI基材耐高温绝缘涂层组成合理，各组分协调性好，体系综合性能优异。
【技术实现步骤摘要】
PI基材用耐高温绝缘性高光白色油墨及其制备方法
本专利技术涉及油墨
，尤其涉及一种PI基材用耐高温绝缘性高光白色油墨及其制备方法。
技术介绍
聚酰亚胺是分子结构含有酰亚胺基链节的芳杂环高分子化合物，英文名Polyimide(简称PI)，俗称黄金薄膜，是目前工程塑料中耐热性最好的品种之一。到目前为止,聚酰亚胺已有20多个大品种,随着其应用范围的扩大,有关聚酰亚胺的品种将会越来越多。国外生产厂家主要集中在美国和日本,如美国的通用电气公司、杜邦公司,日本的宇部兴生产公司、日本钟渊股份有限公司;国内生产厂家主要是上海合成树脂研究所和长春应用化学研究所。PI的分子主链中具有十分稳定的聚酰亚胺芳杂环结构，高温下具有其他特种工程润滑材料所不可比拟的优良综合性能，其拉伸强度可达200Mpa，且耐热性和耐辐射性好，在高温、高真空及辐照下稳定，挥发物少。其中热塑性PI长期使用温度一般在-240℃-260℃，热固性PI长期使用温度可达300℃以上。PI具有良好的机械性能，摩擦性仅次于PTFE。PI材料具有以下的物性特点：(1)优异的耐热性。聚酰亚胺的分解温度一般超过500℃,有时甚至更高,是目前已知的有机聚合物中热稳定性最高的品种之一,这主要是因为分子链中含有大量的芳香环。(2)优异的机械性能。未增强的基体材料的抗张强度都在100MPa以上。用均酐制备的Kapton薄膜抗张强度为170MPa,而联苯型聚酰亚胺(UpilexS)可达到400MPa。聚酰亚胺纤维的弹性模量可达到500MPa,仅次于碳纤维。(3)良好的化学稳定性及耐湿热性。聚酰亚胺材料一般不溶于有机溶剂,耐腐蚀、耐水解。改变分子设计可以得到不同结构的品种。有的品种经得起2个大气压下、120℃,500h的水煮。(4)良好的耐辐射性能。聚酰亚胺薄膜在5×109rad剂量辐射后,强度仍保持86%;某些聚酰亚胺纤维经1×1010rad快电子辐射后,其强度保持率为90%。(5)良好的介电性能。介电常数小于3.5,如果在分子链上引入氟原子,介电常数可降到2.5左右，介电损耗为10，介电强度为100至300kV/mm，体积电阻为1015-17Ω·cm。因此,含氟聚酰亚胺材料的合成是目前较为热门的研究领域。上述性能在很宽的温度范围和频率范围内都是稳定的。除此之外,聚酰亚胺还具有耐低温、膨胀系数低、阻燃以及良好的生物相溶性等特性。聚酰亚胺优异的综合性能和合成化学上的多样性,可广泛应用于多种领域。聚酰亚胺薄膜为电子、电机等两大应用的上游重要材料之一，电子产业以软板为主广泛应用于半导体封装、液晶监视器、通讯等产业；电机应用则以航天、电机、机械、汽车等各种产业的绝缘应用为主。由于PI的优异物性与薄膜状优势，其应用有愈来愈多的趋势，例如应用在手持式电子产品使用的软板和液晶电视用的COF等。在上述的应用中，基本涉及的都含有焊接这一工艺，由于PI薄膜的耐温性能突出，但其颜色偏黄，一般都会在薄膜上进行涂层起到装饰作用，一般将这种油墨称为覆盖膜油墨。其中白色为应用最多的颜色，这就要求白色涂层具有极高的耐热性能和耐锡焊性能。现有的覆盖膜白色油墨根据树脂体系的不同一般分为几大常见体系：1.环氧体系（其中最常见为酚醛-双酚A体系）2.饱和聚酯体系（普通热塑性聚酯和高羟值热固性聚酯树脂）3高温固化聚氨酯体系。以上体系各有各的特色与优缺点：环氧体系，原材料价格便宜，成本低，而且树脂对PI素材的附着力优异，但其耐温性较差，在高温持续使用时会出现黄变的现象；聚酯体系耐温性能突出，附着力优异，但其耐锡焊的性能在高要求时仍不能满足需求；高温固化聚氨酯体系耐锡焊性能优异，且附着力最为优异，但由于其一般在合成时会引入芳环（优异的混溶性与附着力），其耐温性能较差。因此，需要研发新的覆盖膜白色油墨，除了具有高效的耐热性能与耐锡焊，还需要与PI基材相容性好、附着力佳，并且对环境污染小。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种PI基材用热固性高耐温、耐锡焊、高绝缘性高光白色油墨，其结合无机材料与高分子材料复合材料技术，设计独特，组成合理，制备方便，具有优异的耐高温、耐锡焊性能，并且与PI基材相溶性好，对环境污染小。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：PI基材用耐高温绝缘性高光白色油墨，按重量份计，由以下组分组成：改性有机硅树脂120-140份钛白粉90-100份滑石粉10-20份稀释剂4-8份流平剂0.1-0.5份消泡剂0.1-0.5份异氰酸酯固化剂55-80份所述稀释剂为酯类和/或酮类有机溶剂。优选的，PI基材用耐高温绝缘性高光白色油墨，按重量份计，由以下组分组成：改性有机硅树脂130份钛白粉80份滑石粉18份稀释剂5份流平剂0.5份消泡剂0.5份异氰酸酯固化剂60份上述技术方案中，所述流平剂为有机硅流平剂；所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述滑石粉为单斜晶型水合硅酸镁；所述稀释剂为乙酸乙酯、丁酮、PMA或者丁酯中的一种或几种；所述异氰酸酯固化剂为HDI硬化剂；其化学性质不活泼，加热至900℃仍稳定。此条件下，油墨体系符合国际环境友好标准，而且低排放，毒性低，耐高温和耐锡焊、绝缘性能较好，而且与PI素材的附着力优异，涂布过程流畅，不会出现指甲印拉丝等不良现象，特别是耐锡焊等级高。本产品采用改性有机硅树脂作为交联固化的主体树脂，因为改性有机硅树脂具有以下特征：1.由于树脂以-Si-O-Si-骨架，所以树脂本身具有优异的热氧化稳定性。2.通过改性，引入一些其他的官能团，能有效地提高与特殊素材的结合力（如PI、PET等素材）。3.由于覆盖膜白色油墨主要用于电子领域，所以其绝缘性要求极高。而改性有机硅树脂具有优秀的电绝缘性，属于H级绝缘材料，体积电阻率在0-250℃之间变化不大；同时涂膜具有耐湿性、耐酸碱、耐辐射、耐臭氧、耐电晕、耐燃、无毒等特性，能够广泛用于需要高绝缘性（H级）的各种电动机、电器的绝缘与保护。上述技术方案中，所述改性有机硅树脂为磺化酚醛树脂改性有机硅树脂（SMP树脂），优选所述改性有机硅树脂由15%磺化酚醛树脂改性有机硅树脂和30%磺化酚醛树脂改性有机硅树脂混合得到。将15%含量的SMP树脂和30%含量的SMP树脂按一定比例混合，一般15%含量的SMP树脂占总树脂含量的23%-34%。本专利技术改性有机硅树脂的玻璃化转变温度为40～50℃，分子量为13000-16000，提供一定的韧性，在PI薄膜上附着力优异。上述技术方案中，所述钛白粉为金红石型钛白粉，纯度超过99.8%；比如R-706、R-902或者R-900。相比锐钛型钛白粉和板钛型钛白粉，其具有很高的结构稳定性，耐热性能优异。本专利技术中，钛白粉为金红石型钛白粉，滑石粉为单斜晶水和硅酸镁混合物，不含卤素，对环境污染小。钛白粉与其余组分，特别是树脂体系相溶性好，有协同作用，不会削弱树脂与PI基材之间的附着力，克服了改性有机硅树脂的表面能低、对基材附着力差的缺点。上述PI基材用耐高温绝缘性高光白色油墨的制备方法，包括以下步骤：混合钛白粉、改性有机硅树脂、滑石粉，高速分散20～50分钟；然后上研磨机进行研磨；最后加入流平剂、消泡剂，低速分散5～15分钟，得到主剂；将异氰酸酯固化剂、稀释剂加入主剂中，搅拌均匀得到PI基材用热固性高耐温、耐锡焊、高绝缘性高光白色油墨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PI基材用耐高温绝缘性高光白色油墨，其特征在于，按重量份计，由以下组分组成：改性有机硅树脂 120‑140份钛白粉 90‑100份滑石粉 10‑20份稀释剂 4‑8份流平剂 0.1‑0.5份消泡剂 0.1‑0.5份异氰酸酯固化剂 55‑80份所述改性有机硅树脂的玻璃化转变温度为40～50℃，分子量为13000‑16000；所述改性有机硅树脂为磺化酚醛树脂改性有机硅树脂；所述稀释剂为酯类和/或酮类有机溶剂。
【技术特征摘要】
1.一种PI基材用耐高温绝缘性高光白色油墨，其特征在于，按重量份计，由以下组分组成：改性有机硅树脂120-140份钛白粉90-100份滑石粉10-20份稀释剂4-8份流平剂0.1-0.5份消泡剂0.1-0.5份异氰酸酯固化剂55-80份所述改性有机硅树脂的玻璃化转变温度为40～50℃，分子量为13000-16000；所述改性有机硅树脂为磺化酚醛树脂改性有机硅树脂；所述稀释剂为酯类和/或酮类有机溶剂。2.根据权利要求1所述PI基材用耐高温绝缘性高光白色油墨，其特征在于：所述流平剂为有机硅流平剂；所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述滑石粉为单斜晶型水合硅酸镁；所述稀释剂为乙酸乙酯、丁酮、PMA或者丁酯中的一种或几种；所述异氰酸酯固化剂为HDI固化剂。3.根据权利要求1所述PI基材用耐高温绝缘性高光白色油墨，其特征在于：所述钛白粉为金红石型钛白粉；所述金红石型钛白粉的纯度超过99.8%。4.根据权利要求1所述PI基材用耐高温绝缘性高光白色油墨，其特征在于：所述改性有机硅树脂由15%磺化酚醛树脂改性有机硅树脂和30%磺化酚醛树脂改性有机硅树脂混合得到...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪小峰，胡永强，缪云飞，周黎凯，王全，欧阳旭频，曾建伟，
申请(专利权)人：苏州市贝特利高分子材料股份有限公司，江西贝特利新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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