一种彩色聚酰亚胺薄膜的制备方法技术

本发明专利技术属于薄膜制备技术领域，公开了一种彩色聚酰亚胺薄膜的制备方法，所述彩色包括但不限于蓝色、蓝紫色、紫蓝色、蓝绿色、绿蓝色、绿色、绿黄色、黄绿色、紫红色、红色、橙红色、橙黄色，所述制备方法是将可溶性黄色聚酰亚胺薄膜与包括源自1,4

【技术实现步骤摘要】
一种彩色聚酰亚胺薄膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及薄膜制备
，具体是涉及一种彩色聚酰亚胺薄膜的制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰亚胺是一种具有绝缘和耐热双重性能的高分子材料，聚酰亚胺薄膜自上世纪60年代投入应用以来，以其突出的耐高温、高强度、低介电等优异性能而广泛应用于绝缘材料、耐热膜材料等领域。随着电子技术的飞速发展，各行业对聚酰亚胺薄膜性能的要求也越来越高，部分领域中需要各种特殊颜色的PI薄膜，如彩色胶带、彩色高温标签和彩色系PCB保护膜，而聚酰亚胺薄膜传统颜色为黄色。
[0003]目前彩色PI薄膜的制备主要是通过添加无机填料或有机颜料实现。无机填料的引入虽然在一定程度上可以提升PI薄膜的力学性能和热学性能，但会破坏PI薄膜的绝缘性及击穿强度，对其在电子工业领域的应用带来不利影响，同时无机颜料不够环保，且易团聚、脱落、沉降等，在聚酰亚胺体系中表现较差的着色力。有机颜料的引入虽然避免了影响PI薄膜的电学性能，但其较低的热分解温度阻碍了PI薄膜在高温领域的应用，且其易受环境因素影响而分解，耐候性较差。此外，添加无机填料或有机颜料的方法不具备系统化定制性，往往需要在出现需求目标后大海捞针式寻找合适的填料或颜料，并需要通过大量筛选尝试。
[0004]部分研究者尝试对有机颜料进行改性处理，例如中国专利申请CN110724287A公开了一种耐高温红色聚酰亚胺薄膜的制备方法，在使用有机颜料前用偶联剂和热稳定剂在溶剂中进行改性，解决了有机红色颜料耐温差的问题，同时保证了薄膜的着色效果。然而，该专利技术所制备的大部分红色聚酰亚胺薄膜Td
5％
仅400℃，耐高温性能还需改善，且制备工艺复杂，需提前对填料做改性处理得以更均匀地分散质在PI基质中。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种彩色聚酰亚胺薄膜的制备方法，所述彩色聚酰亚胺薄膜包括但不限于本征黄色聚酰亚胺薄膜、本征蓝色聚酰亚胺薄膜、本征紫色聚酰亚胺薄膜等，该方法通过将本征青色、本征黄色和本征蓝色这三种本征色的聚酰亚胺材料混合，制备得到各种色系的耐高温彩色聚酰亚胺薄膜。
[0006]为达到本专利技术的目的，本专利技术提供了一种彩色聚酰亚胺薄膜的制备方法，所述彩色包括但不限于蓝色、蓝紫色、紫蓝色、蓝绿色、绿蓝色、绿色、绿黄色、黄绿色、紫红色、红色、橙红色、橙黄色，所述制备方法是将可溶性黄色聚酰亚胺薄膜与包括源自1,4
‑
BDDA单体结构单元的本征青色聚酰亚胺薄膜或源自1,8
‑
BDDA单体结构单元的本征洋红色聚酰亚胺薄膜按比例混合。
[0007]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述比例是综合薄膜厚度，以及如下吸光度曲线公式得出：
[0008][0009]其中α(λ)为目标聚酰亚胺薄膜在λ波长下的吸光度，δ为薄膜厚度，ω为用于混合的聚酰亚胺薄膜所占的质量分数，A,B,C
…
为参与混合的聚酰亚胺薄膜。
[0010]其中，所述包括源自1,4
‑
BDDA单体结构单元的本征青色聚酰亚胺薄膜参见专利申请CN202210612142.8，所述包括源自1,8
‑
BDDA单体结构单元的本征洋红色聚酰亚胺薄膜参见专利申请CN202210614316.4。
[0011]为达到本专利技术的目的，本专利技术提供了一种可溶性黄色聚酰亚胺薄膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0012](1)在除水除氧且惰性气体保护条件下，向反应容器中加入对二胺偶氮苯、TFMB和DMAc，搅拌至溶解形成均相溶液，加入6FDA反应，得到具有一定黏度的黄色聚酰胺酸溶液；
[0013](2)黄色聚酰胺酸溶液真空脱泡后，涂覆在基板上，进行热亚胺化，得到黄色本征聚酰亚胺，或加入乙酸酐/吡啶溶液并搅拌过夜，析出，真空干燥所得产物溶解后的溶液涂布在载体上，除溶剂得黄色本征聚酰亚胺。
[0014]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(1)中对二胺偶氮苯、TFMB和DMAc的摩尔体积比为0.5
‑
0.6mmol：8
‑
9mmol：10
‑
30ml。
[0015]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(1)中6FDA分2
‑
5次加入。
[0016]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(1)中加入6FDA后冷水浴下搅拌反应；优选地，在本专利技术的一些实施例中，所述反应时间为12
‑
16h。
[0017]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(2)中溶解后的溶液固含量为7
‑
13％。
[0018]进一步地，本专利技术还提供了一种紫色聚酰亚胺薄膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0019](1)在除水除氧且惰性气体保护条件下，向反应容器中加入1,4
‑
BDDA、1,8
‑
BDDA、TFMB和DMAc，搅拌至溶解形成均相溶液，加入6FDA反应，得到具有一定黏度的紫色聚酰胺酸溶液；
[0020](2)紫色聚酰胺酸溶液真空脱泡后，涂覆在基板上，进行热亚胺化，得到紫色本征聚酰亚胺，或加入乙酸酐/吡啶溶液并搅拌过夜，析出，真空干燥所得产物溶解后的溶液涂布在载体上，除溶剂得紫色本征聚酰亚胺。
[0021]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(1)中1,4
‑
BDDA、1,8
‑
BDDA、TFMB和DMAc的摩尔体积比为0.04
‑
0.05mmol：0.04
‑
0.05mmol：8.2
‑
9.5mmol：10
‑
30ml。
[0022]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(1)中6FDA分2
‑
5次加入。
[0023]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(1)中加入6FDA后冷水浴下搅拌反应；优选地，在本专利技术的一些实施例中，所述反应时间为12
‑
16h。
[0024]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(2)中溶解后的溶液固含量为7
‑
13％。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0026](1)本专利技术的制备方法不同于目前普遍采用的掺杂无机填料或有机颜料的添加型有色PI，采用化学合成的方式将有色单体引入PI主链中，制备得到了本征型有色PI，通过化
学键合有效解决了分散不均及热稳定性较差的问题，同时保留了引入有色体的颜色，不会使PI膜的其他性能劣化，反而对部分彩色PI膜的热性能、断裂伸长率和拉伸强度均有不同程度提高。
[0027](2)本专利技术通过混合的方式即可获得与共聚方式所制备的等同颜色及性能的PI膜，更加高效便捷的实现PI彩色化，且具有高度可设计性和可定制性。
附图说明
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种彩色聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述彩色包括但不限于蓝色、蓝紫色、紫蓝色、蓝绿色、绿蓝色、绿色、绿黄色、黄绿色、紫红色、红色、橙红色、橙黄色，所述制备方法是将可溶性黄色聚酰亚胺薄膜与包括源自1,4
‑
BDDA单体结构单元的本征青色聚酰亚胺薄膜或源自1,8
‑
BDDA单体结构单元的本征洋红色聚酰亚胺薄膜按比例混合。2.根据权利要求1所述的彩色聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述比例是综合薄膜厚度，以及如下吸光度曲线公式得出：其中α(λ)为目标聚酰亚胺薄膜在λ波长下的吸光度，δ为薄膜厚度，ω为用于混合的聚酰亚胺薄膜所占的质量分数，A,B,C
…
为参与混合的聚酰亚胺薄膜。3.一种可溶性黄色聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)在除水除氧且惰性气体保护条件下，向反应容器中加入对二胺偶氮苯、TFMB和DMAc，搅拌至溶解形成均相溶液，加入6FDA反应，得到具有一定黏度的黄色聚酰胺酸溶液；(2)黄色聚酰胺酸溶液真空脱泡后，涂覆在基板上，进行热亚胺化，得到黄色本征聚酰亚胺，或加入乙酸酐/吡啶溶液并搅拌过夜，析出，真空干燥所得产物溶解后的溶液涂布在载体上，除溶剂得黄色本征聚酰亚胺。4.根据权利要求3所述的可溶性黄色聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中对二胺偶氮苯、TFMB和DMAc的摩尔体积比为0.5
‑
0.6mmol：8
‑
9mmol：10
‑
30ml。5.根据权利要求3所述的可溶性黄色聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中6FDA分2
‑
5次加入。6.根据权利要求3所述的可溶性黄色聚酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：路庆华，周玙，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：