一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜及制备方法，该聚酰亚胺薄膜及制备方法旨在解决现今黑色聚酰亚胺薄膜的制造中，在提高遮光性的同时也会降低PI薄膜的电击穿强度，并且，由于聚丙烯腈与聚酰胺酸各自粘度都相对较高，难以实现分子级的分散，从而导致综合性能偏低的技术问题。该聚酰亚胺薄膜中均以分布有金刚石粉、碳黑、消光粉、聚丙烯腈、氮化硼，其制备方法大致步骤为：将金刚石粉末、碳黑、消光粉均匀分散于有机溶剂中，并加入聚丙烯腈，搅拌、研磨，再加入二胺单体、氮化硼和二酐单体，搅拌均匀得到聚酰胺酸溶液，真空消泡处理，再挤压流涎成液态膜，加热亚胺化并双向拉伸，得到高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜。胺薄膜。

【技术实现步骤摘要】
一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜及制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料中新型电子信息材料功能型聚酰亚胺薄膜的
，具体属于一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜及制备方法。

技术介绍

[0002]目前，聚酰亚胺(PI)薄膜广泛应用于电子工业领域，其作为基膜或覆盖膜材料普遍用于挠性印制线路板(FPC)，由于传统PI薄膜的表面光泽度较大且透明性较高，在应用过程中，因其光泽度较大会存在制品外观因光反射造成眩光或散光的效果，因透明性较高又会致使线路设计分布易于解读，而被同行技术人员轻易获悉且破解，并且还会导致线路易受光线透过而造成铜氧化。而现今，单纯聚酰亚胺薄膜的导热系数较低，仅为0.1
‑
0.2W/(m.k)，其无法满足高功率高密度电子器件的散热要求，故而，这就要求PI薄膜具备低光泽度和低透光性以及高导热性。
[0003]针对上述需求，高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜便具有优异的遮光性、耐热性、绝缘性、高尺寸稳定性和高导热性等，从而能很好地解决上述问题。在现有技术下，针对低透光率、低光泽度、高导热及高绝缘高稳定且力学性能良好的黑色聚酰亚胺薄膜的制造原理，主要是通过在PI薄膜聚合物聚酰胺酸液中共混入金刚石粉、碳黑、消光粉、聚丙烯腈和氮化硼等；然而，碳黑在提高黑色遮光性的同时也降低了PI薄膜的电击穿强度，且碳黑的分散性较差；另外，聚丙烯腈与聚酰胺酸搅拌共混，由于两者各自粘度都相对较高，因此难以实现分子级的分散，两者分散不均从而导致综合性能偏低。因此，如何保证黑色哑光PI薄膜的电击穿强度及机械性能等综合性能，是制造黑色哑光功能型PI薄膜迫切需要解决的问题，所以研制高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺(PI)薄膜具有重要意义。

技术实现思路

[0004](1)要解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜及制备方法，该聚酰亚胺薄膜及制备方法旨在解决现今黑色聚酰亚胺薄膜的制造中，在提高遮光性的同时也会降低PI薄膜的电击穿强度，并且，由于聚丙烯腈与聚酰胺酸各自粘度都相对较高，难以实现分子级的分散，从而导致综合性能偏低的技术问题。而通过本专利技术的技术方案可以得到低透光性、低光泽度、高导热和高绝缘高稳定的高遮蔽性黑色哑光导热型PI薄膜，并且使其在达到低透光率、低光泽度和高导热的同时，提高了其电击穿强度和机械性能，最终使其具有良好的遮光效果、电气绝缘性能、力学性能以及较高的导热效果。
[0006](2)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了这样一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜，其中，按质量百分比计，该聚酰亚胺薄膜中均匀分布有1
‑
10％的金刚石粉、2
‑
5％的碳黑、5
‑
10％的消光粉、10
‑
20％的聚丙烯腈、纳米级氮化硼，且所述纳米级氮化硼占该聚酰
亚胺薄膜中二胺单体和二酐单体总质量的1
‑
50％。
[0008]相应的，为了制备上述的聚酰亚胺薄膜，本专利技术还提供了一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，该方法的具体步骤为：
[0009]步骤一、按上述成分配比，将金刚石粉、碳黑、消光粉分别加入到有机溶剂中，然后再加入聚丙烯腈，并加入分散剂，充分搅拌使聚丙烯腈完全溶解，之后进行研磨，得到黑色浆料；
[0010]步骤二、向黑色浆料中先加入二胺单体，完全溶解后再加入纳米级氮化硼，完全溶解后再加入二酐单体，充分搅拌，得到聚酰胺酸溶液，之后再加入化学亚胺化试剂，并将其混合均匀，得到聚酰胺酸浆料；
[0011]在上述步骤中，为了使聚丙烯腈完全溶解，可在搅拌过程中升温至60
‑
80℃，完全溶解后进行冷却再加入二胺单体、纳米级氮化硼和二酐单体，搅拌均匀得到聚酰胺酸溶液，以此，通过改变物料的添加和溶解次序，明显改善了原料的分散效果，有效避免了因原料分布不均匀造成薄膜综合性能下降的现象。
[0012]步骤三、对聚酰胺酸浆料进行真空消泡处理，并将消泡后的聚酰胺酸浆料均匀地挤压流涎成液态膜，之后再对其进行加热亚胺化，得到高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜。
[0013]优选地，在步骤三中，所述液态膜经加热亚胺化成固态膜后，使其进入拉伸机进行双向拉伸，控制拉伸机内梯度温度升温160
‑
450℃。
[0014]在上述步骤中，将液态膜经加热亚胺化使其干燥形成固态膜，并将固态膜剥离后进入拉伸机进行双向拉伸，并再次进行加热固化，得到聚酰亚胺薄膜。
[0015]优选地，在步骤一中，所述分散剂为含有
‑
COOH、
‑
COO
‑
、
‑
SO3H、
‑
SO3‑
、
‑
NH2、
‑
OH、
‑
O
‑
中一种或多种官能团的物质。
[0016]进一步地，所述分散剂为聚醚聚合物、亚甲基双萘磺酸钠、聚丙烯酸铵盐聚合物中的一种或多种组合。
[0017]优选地，在步骤一中，按质量百分比计，所述分散剂占所述金刚石粉、碳黑、消光粉、聚丙烯腈总质量的1
‑
20％。
[0018]优选地，在步骤二中，所述二胺单体为4,4
′‑
二氨基二苯醚、3,4
′‑
二氨基二苯醚、2,4
′‑
二氨基二苯醚、对苯二胺、邻苯二胺、间苯二胺中的一种或者多种的组合；所述二酐单体为均苯四甲酸二酐、3,3
′
,4,4
′‑
联苯四甲酸二酐、3,3
′
,4,4
′‑
二苯甲酮四羧酸二酐中的一种或多种的组合。
[0019]优选地，在步骤二中，所述二胺单体与二酐单体的摩尔比为0.95
‑
1.05:1；所述聚酰胺酸溶液的粘度为1500
‑
4000Pa.s；所述化学亚胺化试剂包括脱水剂和催化剂。
[0020]进一步地，所述脱水剂为乙酸酐、丙酸酐和苯甲酸酐中的一种或多种的组合，所述催化剂为三甲胺、三乙胺、二甲基苯胺、吡啶和β
‑
甲基吡啶中的一种或多种的组合；且以每摩尔二胺单体计，所述脱水剂的加入量为0.5
‑
3.0mol，所述催化剂的加入量为0.5
‑
1.5mol。
[0021]优选地，所述碳黑为中性或酸性着色碳黑，所述消光粉的中值粒径为0.1
‑
5μm。
[0022]在本技术方案中，金刚石粉为黑色或灰色，具有不规则的形貌和优异的绝缘、导热性能，将金刚石粉末添加在PI薄膜中，既可获得优异的消光性，又可增强遮光性，从而降低碳黑的用量，进而达到提高PI薄膜的绝缘强度和导热性能。在本技术方案中，若金刚石粉末
的添加量小于1％时，薄膜的消光较差，而金刚石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜，其特征在于，按质量百分比计，该聚酰亚胺薄膜中均匀分布有1
‑
10％的金刚石粉、2
‑
5％的碳黑、5
‑
10％的消光粉、10
‑
20％的聚丙烯腈、纳米级氮化硼，且所述纳米级氮化硼占该聚酰亚胺薄膜中二胺单体和二酐单体总质量的1
‑
50％。2.一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，该方法用于制备如权利要求1所述的一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜，其具体步骤为：步骤一、按权利要求1所述的成分配比，将金刚石粉、碳黑、消光粉分别加入到有机溶剂中，然后再加入聚丙烯腈，并加入分散剂，充分搅拌使聚丙烯腈完全溶解，之后进行研磨，得到黑色浆料；步骤二、向黑色浆料中先加入二胺单体，完全溶解后再加入纳米级氮化硼，完全溶解后再加入二酐单体，充分搅拌，得到聚酰胺酸溶液，之后再加入化学亚胺化试剂，并将其混合均匀，得到聚酰胺酸浆料；步骤三、对聚酰胺酸浆料进行真空消泡处理，并将消泡后的聚酰胺酸浆料均匀地挤压流涎成液态膜，之后再对其进行加热亚胺化，得到高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜。3.根据权利要求2所述的一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤三中，所述液态膜经加热亚胺化成固态膜后，使其进入拉伸机进行双向拉伸，控制拉伸机内梯度温度升温160
‑
450℃。4.根据权利要求2所述的一种高遮蔽性黑色哑光导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤一中，所述分散剂为含有
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COOH、
‑
COO
‑
、
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SO3H、
‑
SO3‑
、
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NH2、
‑
OH、
‑
O
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中一种或多种官能团的物质。5.根据权利要求4所述的一种高遮蔽性黑色哑光导...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊武，
申请(专利权)人：江西科昂电子新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：