聚酰亚胺复合材料的制作方法

本实用新型属于聚酰亚胺材料技术领域，具体涉及一种聚酰亚胺复合材料。

背景技术：

聚酰亚胺具有优异的电气性能，使其广泛用于电线、电缆、石油工业、航空航天等领域，聚酰亚胺材料的抗紫外性能在应用的过程中尤为重要，它直接关系到聚酰亚胺产品能否应用在户外产品上；现有聚酰亚胺材料都是从化学角度对主体树脂进行改性，这样会影响聚酰亚胺本身的优异性能。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种聚酰亚胺复合材料，通过结构设计，改善了聚酰亚胺材料的抗紫外性能，同时保留聚酰亚胺本身的优异特性。

为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种聚酰亚胺复合材料，包括聚酰亚胺基材、第一钙钛矿胶层、第二钙钛矿胶层、第三钙钛矿胶层、透明光固化材料层、离型膜层；所述离型膜层、透明光固化材料层、第一钙钛矿胶层、第二钙钛矿胶层、第三钙钛矿胶层、聚酰亚胺基材由上到下依次设置；所述第一钙钛矿胶层包括第一透明胶层；所述第一透明胶层设有复数个第一透明胶层通孔；所述第一透明胶层通孔中设有第一钙钛矿块；所述第二钙钛矿胶层包括第二透明胶层；所述第二透明胶层设有复数个第二透明胶层通孔；所述第二透明胶层通孔中设有第二钙钛矿块；所述第三钙钛矿胶层包括第三透明胶层；所述第三透明胶层设有复数个第三透明胶层通孔；所述第三透明胶层通孔中设有第三钙钛矿块；所述第一钙钛矿块、第二钙钛矿块、第三钙钛矿块的组合可以覆盖聚酰亚胺基材；所述第三透明胶层通孔的面积和为第三透明胶层面积的40%；所述第二透明胶层通孔的面积和为第二透明胶层面积的30%；所述第一透明胶层通孔的面积和为第一透明胶层面积的30%。

上述技术方案中，三层钙钛矿胶层各自带有钙钛矿块，通过叠合形成覆盖聚酰亚胺基材的钙钛矿结构，可以吸收照射在聚酰亚胺基材表面的全部紫外光；根据本实用新型的描述，本领域技术人员可以理解，第一钙钛矿块、第二钙钛矿块、第三钙钛矿块为交错排列，组合可以覆盖聚酰亚胺基材，第一钙钛矿块、第二钙钛矿块、第三钙钛矿块的面积和不小于聚酰亚胺基材的面积，从而在叠合后可以形成覆盖聚酰亚胺基材表面的结构；优选所述第一钙钛矿块、第二钙钛矿块、第三钙钛矿块都为方形结构，利于几层叠合的匹配，避免出现漏光，但是第一钙钛矿块、第二钙钛矿块、第三钙钛矿块不限定具体结构，更不限定结构是否一致，这可以根据需要设计，只要最后三层钙钛矿块能够组成覆盖聚酰亚胺基材的钙钛矿结构就可以达到本实用新型的效果。

上述技术方案中，所述钙钛矿块的厚度为200纳米，即是钙钛矿胶层厚度为200纳米，在现有工艺范围内，主要是可以达到吸收紫外线的效果并且对其稳定性影响小，同时减弱对聚酰亚胺性能的不利影响。

本实用新型中，通过每一胶层通孔数量的限定结合通孔总面积的限定可以对每一胶层钙钛矿块的大小结构起到一定的限定作用，避免每一个钙钛矿块过大，这不仅为了钙钛矿的稳定，还避免钙钛矿对于有机聚酰亚胺性能的影响，比如耐电压等；限定通孔数量下限而不限定上限，因为上限可以根据基材大小增加。同时，限定第三透明胶层通孔的面积和为第三透明胶层面积的40%，其余为30%，从而第三胶层中钙钛矿较多，最贴近聚酰亚胺最容易保护基材，并且其位于最内层，下有聚酰亚胺基材的支撑、上有其他胶层的保护，相对其他两层胶层更容易稳定。

本实用新型中，三层钙钛矿胶层叠合在聚酰亚胺基材表面形成整个钙钛矿覆盖，从而在阳光照射时可以通过钙钛矿吸收，达到保护聚酰亚胺基材的效果。现有技术认为钙钛矿与树脂粘接非常差无法有效稳定在树脂表面，从而无法将吸收紫外的钙钛矿复合在聚酰亚胺基材上，本实用新型没有改变钙钛矿的共蒸工艺，而是创造性的提出新的结构，通过每一钙钛矿胶层固定一部分钙钛矿达到三层叠合全面覆盖的结构，每一钙钛矿胶层中，每一块钙钛矿都不接触，通过钙钛矿与树脂材料的界面作用与胶的立体固定，解决了钙钛矿在树脂材料表面不稳定的问题。通过在第一钙钛矿胶层表面设置透明光固化材料层较为关键，一方面可以保护第一钙钛矿胶层中的钙钛矿块，防止移动脱落，在第一钙钛矿胶层稳定的基础上，其下面的第二钙钛矿胶层、第三钙钛矿胶层由于位于中间也会被固定；第二方面透明光固化材料层在长时间内，可以达到数十天，在光照下不断反应，可以辅助吸收紫外等光能量，尤其是可以保护第一钙钛矿胶层的胶，延长其寿命，当透明光固化材料层固化后继续光照会发生老化，此时依然可以保护第一钙钛矿胶层的胶，一般当第一钙钛矿胶层的胶失去能力时，聚酰亚胺材料也到更换的时候了，因为其电性能、耐热性能都有使用期限。很高兴的是，本实用新型没有对聚酰亚胺基材进行改性，最大程度保留聚酰亚胺的优点，在聚酰亚胺基材的下方可以照常安装电器件、元件等现有部件。

本实用新型中，离型膜层的设计既可以保护透明光固化材料层，避免未完全固化的透明光固化材料层被损坏，也利于产品运输；达到现场后，撕除离型膜即可。

本实用新型中，所述复数个为3～6个；少了影响钙钛矿块的制备与稳定，多了会使聚酰亚胺基材的性能下降很多。

本实用新型中，透明光固化材料层厚度为1～2微米；现有原料混合物喷涂预固化即可。

本实用新型首次公开了一种聚酰亚胺复合材料，创造性的将钙钛矿作为功能层，既发挥了其提高抗紫外老化的效果，又解决了对聚酰亚胺基材性能损害的问题，结合透明光固化材料层结构，保持了几层钛矿胶层的稳定性，得到的复合材料耐电压与聚酰亚胺基材相比，保持率超过92%，耐紫外老化时间提高了1.8倍。

附图说明

图1为实施例一聚酰亚胺复合材料结构示意图；

图2为实施例一第一钙钛矿胶层、第二钙钛矿胶层、第三钙钛矿胶层的钙钛矿块组合结构示意图；

图3为第一钙钛矿胶层结构示意图；

图4为第二钙钛矿胶层结构示意图；

图5为第三钙钛矿胶层结构示意图；

其中，聚酰亚胺基材1、第一钙钛矿胶层2、第二钙钛矿胶层3、第三钙钛矿胶层4、透明光固化材料层5、离型膜层6、第一钙钛矿块21、第二钙钛矿块31、第三钙钛矿块41。

具体实施方式

实施例一

参见附图1-5，一种聚酰亚胺复合材料，包括聚酰亚胺基材1、第一钙钛矿胶层2、第二钙钛矿胶层3、第三钙钛矿胶层4、透明光固化材料层5、离型膜层6；离型膜层、透明光固化材料层、第一钙钛矿胶层、第二钙钛矿胶层、第三钙钛矿胶层、聚酰亚胺基材由上到下依次设置；第一钙钛矿胶层包括第一透明胶层；第一透明胶层设有3个第一透明胶层通孔；第一透明胶层通孔中设有第一钙钛矿块21；第二钙钛矿胶层包括第二透明胶层；第二透明胶层设有3个第二透明胶层通孔；第二透明胶层通孔中设有第二钙钛矿块31；第三钙钛矿胶层包括第三透明胶层；第三透明胶层设有3个第三透明胶层通孔；第三透明胶层通孔中设有第三钙钛矿块41；第一钙钛矿块、第二钙钛矿块、第三钙钛矿块的组合可以覆盖聚酰亚胺基材，从而叠合后可进行全面覆盖；第三透明胶层通孔的面积和为第三透明胶层面积的40%；第二透明胶层通孔的面积和为第二透明胶层面积的30%；第一透明胶层通孔的面积和为第一透明胶层面积的30%。钙钛矿胶层中，除了钙钛矿块就是透明胶层，两者厚度一样，图中每层钙钛矿块只标注一处。

上述第一钙钛矿块、第二钙钛矿块、第三钙钛矿块都为方形结构；钙钛矿块的厚度都为200纳米；透明光固化材料层厚度为1微米。

与聚酰亚胺基材相比，聚酰亚胺复合材料的耐电压数值为初始值的93%，耐紫外老化时间提高了1.8倍。

实施例二

一种聚酰亚胺复合材料，包括聚酰亚胺基材、第一钙钛矿胶层、第二钙钛矿胶层、第三钙钛矿胶层、透明光固化材料层、离型膜层；离型膜层、透明光固化材料层、第一钙钛矿胶层、第二钙钛矿胶层、第三钙钛矿胶层、聚酰亚胺基材由上到下依次设置；第一钙钛矿胶层包括第一透明胶层；第一透明胶层设有6个第一透明胶层通孔；第一透明胶层通孔中设有第一钙钛矿块；第二钙钛矿胶层包括第二透明胶层；第二透明胶层设有6个第二透明胶层通孔；第二透明胶层通孔中设有第二钙钛矿块；第三钙钛矿胶层包括第三透明胶层；第三透明胶层设有6个第三透明胶层通孔；第三透明胶层通孔中设有第三钙钛矿块；第一钙钛矿块、第二钙钛矿块、第三钙钛矿块的面积和等于聚酰亚胺基材的面积，从而叠合后可进行全面覆盖；第三透明胶层通孔的面积和为第三透明胶层面积的40%；第二透明胶层通孔的面积和为第二透明胶层面积的30%；第一透明胶层通孔的面积和为第一透明胶层面积的30%。

上述第一钙钛矿块、第二钙钛矿块、第三钙钛矿块都为方形结构；钙钛矿块的厚度都为200纳米；透明光固化材料层厚度为2微米。

与聚酰亚胺基材相比，聚酰亚胺复合材料的耐电压数值为初始值的92%，耐紫外老化时间提高了1.85倍。

实施例三

一种聚酰亚胺复合材料，包括聚酰亚胺基材、第一钙钛矿胶层、第二钙钛矿胶层、第三钙钛矿胶层、透明光固化材料层、离型膜层；离型膜层、透明光固化材料层、第一钙钛矿胶层、第二钙钛矿胶层、第三钙钛矿胶层、聚酰亚胺基材由上到下依次设置；第一钙钛矿胶层包括第一透明胶层；第一透明胶层设有5个第一透明胶层通孔；第一透明胶层通孔中设有第一钙钛矿块；第二钙钛矿胶层包括第二透明胶层；第二透明胶层设有5个第二透明胶层通孔；第二透明胶层通孔中设有第二钙钛矿块；第三钙钛矿胶层包括第三透明胶层；第三透明胶层设有5个第三透明胶层通孔；第三透明胶层通孔中设有第三钙钛矿块；第一钙钛矿块、第二钙钛矿块、第三钙钛矿块的面积和等于聚酰亚胺基材的面积，从而叠合后可进行全面覆盖；第三透明胶层通孔的面积和为第三透明胶层面积的40%；第二透明胶层通孔的面积和为第二透明胶层面积的30%；第一透明胶层通孔的面积和为第一透明胶层面积的30%。

上述第一钙钛矿块、第二钙钛矿块、第三钙钛矿块都为方形结构；钙钛矿块的厚度都为200纳米；透明光固化材料层厚度为1.5微米。

与聚酰亚胺基材相比，聚酰亚胺复合材料的耐电压数值为初始值的92%，耐紫外老化时间提高了1.9倍。