聚酰亚胺膜、其制备方法和石墨膜技术

本申请提供一种聚酰亚胺膜，包括聚酰亚胺聚合物。所述聚酰亚胺聚合物包括由二胺单体和二酸酐单体的反应产物，所述二胺单体包括N，N

【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺膜、其制备方法和石墨膜


[0001]本申请涉及散热材料领域，尤其涉及一种聚酰亚胺膜、应用所述聚酰亚胺膜的石墨膜及所述聚酰亚胺膜的制备方法。

技术介绍

[0002]人造石墨膜因其较高的散热系数以及较低的密度而成为电子产品常用的散热材料。人造石墨膜通常由聚酰亚胺膜经过碳化、石墨化及压延处理后制得。现常用的聚酰亚胺膜石墨化后的含碳量较低，在进行压延时，会使厚度大幅降低，使得制得的石墨膜的厚度较低。该石墨膜需搭配导热材料一起作为电子产品的散热材料。然而，石墨膜和导热材料容易产生热界面等问题，降低散热效果。因此，需制得具有高厚度的石墨膜。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，有必要提供一种能够应用于制备高厚度的石墨膜的聚酰亚胺膜及其制备方法。
[0004]本申请提供一种聚酰亚胺膜，包括聚酰亚胺聚合物。所述聚酰亚胺聚合物包括由二胺单体和二酸酐单体的反应产物，所述二胺单体包括N，N
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双(4
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氨基苯基)
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N，N
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二苯基
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1,4
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苯二胺。
[0005]本申请还提供一种石墨膜，所述石墨膜由所述聚酰亚胺膜经碳化和石墨化处理后制得。
[0006]本申请还提供一种聚酰亚胺膜的制备方法，包括：
[0007]将二胺单体、二酸酐单体和催化剂加入到有机溶剂中，在氮气保护下搅拌反应得到聚酰胺酸溶液；
[0008]对所述聚酰胺酸溶液进行亚胺化处理，得到所述聚酰亚胺溶液；r/>[0009]将所述聚酰亚胺溶液涂布于支撑板上得到聚酰亚胺涂膜；
[0010]将所述聚酰亚胺涂膜进行烘烤固化，得到所述聚酰亚胺膜。
[0011]本申请中，N，N
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双(4
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氨基苯基)
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N，N
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二苯基
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1,4
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苯二胺中N，N
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双(4
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氨基苯基)
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N，N
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二苯基
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1,4
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苯二胺中具有较多的耐热的苯环结构，且其苯环间的键结为氮元素，使得制得的聚酰亚胺聚合物具有高碳残余率(耐热性高)，进而使制得的聚酰亚胺膜在进行石墨化后具有高含碳量，从而使得石墨化的聚酰亚胺膜在压延后的厚度变化较小，进而可制得具有较高厚度的石墨膜。另外，N，N
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双(4
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氨基苯基)
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N，N
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二苯基
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1,4
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苯二胺具有多苯环结构的庞大侧链基团，使得分子间的自由体基增加，从而有利于聚酰亚胺溶液的制备；并且在后续碳化或石墨化时，可藉此通道进行发泡，进而改善石墨膜外观。且N，N
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双(4
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氨基苯基)
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N，N
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二苯基
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1,4
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苯二胺的庞大侧链基团，可确保聚酰亚胺的环化程度较高，避免在高温环化时为提高环化程度而延长烘烤时间的问题，可提高生产效率。且分子间的自由体基大，利于气体逸散和溶剂挥发，进一步提高生产效率。
具体实施方式
[0012]下面将对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
[0013]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0014]本申请一实施方式提供一种聚酰亚胺膜，包括聚酰亚胺聚合物。所述聚酰亚胺聚合物包括二胺单体和二酸酐单体的反应产物。所述二胺单体包括N，N
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双(4
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氨基苯基)
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N，N
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二苯基
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1,4
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苯二胺(ENPSDA)。N，N
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双(4
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氨基苯基)
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N，N
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二苯基
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1,4
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苯二胺的结构式为
[0015]所述二酸酐单体可为任意市售二酸酐单体。在一些种实施方式中，所述二酸酐单体为具有多苯环结构的二酸酐单体，例如，所述二酸酐单体包括4,4'
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氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)、4,4'
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双邻苯二甲酸酐(BPDA)和1,4,5,8
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萘四甲酸二酐(NTCDA)中至少一种。
[0016]在本文中，术语“反应产物”是指从一个或多个合成步骤形成的产物。通常，可用以形成作为反应产物的聚酰亚胺聚合物的反应可至少包含缩合及酰亚胺化反应。在一些实施方式中，反应产物可通过使二胺单体及二酸酐单体依次经由缩合及酰亚胺化反应而形成。在一些实施方式中，反应产物可通过使二胺单体及二酸酐单体依次经由缩合及酰亚胺化反应而形成。
[0017]在一些实施方式中，所述二酸酐单体和所述二胺单体的摩尔比值为0.9～1.1。
[0018]所述二胺单体还可包括任意市售二酸酐单体，ENPSDA占所述二胺单体总摩尔数的90％以上。在一些实施方式中，所述二胺单体还包括具有多苯环结构的市售二酸酐单体，例如二氨基二苯醚(ODA)。
[0019]本申请一实施方式还提供一种石墨膜，所述石墨膜由所述聚酰亚胺膜经碳化和石墨化处理后制得。
[0020]所述聚酰亚胺膜经碳化后形成碳化膜，所述碳化膜经由催化剂催化石墨化反应形成所述石墨膜。所述催化剂可降低石墨化活性能，并促进所述碳化膜进行石墨化反应以形成石墨膜。所述催化剂可为任意市售无机物催化剂或有机物催化剂。在一些实施方式中，有机物催化剂包括石墨烯、炭黑、纳米碳管、富勒烯中至少一种，无机物催化剂包括碳酸氢钙、磷酸氢钙、磷酸氢钡、磷酸二氢钡、碳酸氢钾、磷酸二氢钾、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸硼、碳化钙、氧化铜、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化铝中至少一种。
[0021]在一些实施方式中，所述催化剂的粒径小于1.5μm，所述催化剂占所述聚酰亚胺聚合物重量的0.02～0.5％。
[0022]本申请一实施方式还提供一种聚酰亚胺膜的制备方法，其包括以下步骤：
[0023]将所述二胺单体、所述二酸酐单体和所述催化剂加入到有机溶剂中，在氮气环境下搅拌反应得到聚酰胺酸溶液；
[0024]对所述聚酰胺酸溶液进行酰亚胺化处理，得到聚酰亚胺溶液；
[0025]将所述聚酰亚胺溶液涂布于支撑板上得到聚酰亚胺涂膜；
[0026]将所述聚酰亚胺涂膜进行烘烤固化得到所述聚酰亚胺膜。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺膜，包括聚酰亚胺聚合物，其特征在于，所述聚酰亚胺聚合物包括由二胺单体和二酸酐单体的反应产物，所述二胺单体包括N，N
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双(4
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氨基苯基)
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N，N
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二苯基
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1,4
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苯二胺。2.如权利要求1所述的聚酰亚胺膜，其特征在于，所述二酸酐单体和所述二胺单体的摩尔比值为0.9～1.1。3.如权利要求1所述的聚酰亚胺膜，其特征在于，所述二酸酐单体包括4,4'
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氧双邻苯二甲酸酐、4,4'
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双邻苯二甲酸酐和1,4,5,8
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萘四甲酸二酐中至少一种。4.如权利要求1所述的聚酰亚胺膜，其特征在于，所述二胺单体还包括二氨基二苯醚，N，N
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双(4
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氨基苯基)
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N，N
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二苯基
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1,4
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苯二胺占所述二胺单体总摩尔数的90％以上。5.一种石墨膜，其特征在于，所述石墨膜由权利要求1
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6任...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冠纬，苏赐祥，
申请(专利权)人：广东鸿翔瑞材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：