专利名称：一种可印刷聚酰亚胺黑膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及可印刷聚酰亚胺黑膜的制备方法，尤其是一种在不牺牲聚酰亚胺薄膜热性能和电气性能的条件下，加入高活性的纳米碳酸钙粒子和纳米级别的炭黑粒子，解决了普通的PI膜其难附着，难印刷的问题的可印刷聚酰亚胺黑膜的制备方法，属于高分子聚合物薄膜的制备技术领域。
背景技术：
聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、 分离膜、激光等领域。近来，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被称为是"解决问题的能手"(question solver)，并认为"没有聚酰亚胺就不会有今天的微电子技术"。PI是目前工程塑料中耐热性最好的品种之一，有的品种可长期承受290°C高温短时间承受490°C的高温，另外力学性能、耐疲劳性能、难燃性、尺寸稳定性、电性能都好，成型收缩率小，耐油、 一般酸和有机溶剂，不耐碱，有优良的耐摩擦，磨耗性能。以上的性能决定PI膜可以做为电气包装材料使用。但是其表面张力较低，难于印刷，这一性能决定了其使用方面的局限性， 在对于外观有比较严格要求的包装材料，比如电池的表面包装材料，对于材料的电气性能、 耐摩擦性能、光泽度、色差都有很严格的要求，普通的PI膜由于其难附着，难印刷，显然无法满足使用要求。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是提出了一种在不牺牲聚酰亚胺薄膜热性能和电气性能的条件下，加入高活性的纳米碳酸钙粒子和纳米级别的炭黑粒子，解决了普通的PI膜其难附着，难印刷的问题的可印刷聚酰亚胺黑膜的制备方法。本发明的技术解决方案是这样实现的一种可印刷聚酰亚胺黑膜的制备方法，包含以下步骤一、聚酰胺酸溶液的制备采用芳香族二胺和芳香族二酐在极性溶剂中DMF反应， 溶剂中固含量为5% 40%，在氮气的保护下，反应温度为20 100°C，反应时间为2 10 小时后，反应物质的摩尔比为n+2 n，其中η为1 100的整数，继续反应1 5小时，获得获得浓度为5% 50%的聚酰胺酸溶液；二、黑色聚酰亚胺溶液的配制在浓度为5% 50%的聚酰胺酸溶液中(重量份 5% 30% )，加入粒度≤IOOnm的钛酸酯偶联剂改性炭黑(重量份0. 5% 10% )以及粒度≤60nm钛酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙粒子(重量份0. 5 % 5 % )，用DMF调节改性炭黑的的重量份为5%，调节纳米碳酸钙的重量份为5%，加入消光剂(重量份 4% )，充分搅拌；三、聚酰亚胺黑色高活性薄膜的制备将配制好的高活性聚酰胺酸溶液搅拌4小时，用流延成型法得到黑色聚酰胺膜，在经过四段控温亚胺化处理，以及四次定比拉伸得到厚度为50 μ m的聚酰亚胺薄膜。由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点按照本发明制备的黑色聚全芳香聚酰亚胺薄膜因为具有高活性纳米碳酸钙颗粒， 大大增加了其表面张力，使其表面具备良好的附着力，易于印刷。印刷后，经过百格测试，小格的存留率在99%以上，证明了其表面附着力非常良好；该聚酰亚胺薄膜同时具有良好的介电性能，介电常数为3. 4左右，纳米尺寸的碳酸钙以及炭黑分散在聚酰亚胺中，介电常数可以降到2. 5左右。介电损耗为10_3，介电强度为100-300KV/mm，体积电阻为1012Q/cm，具有良好的绝缘性能。这些性能在宽广的温度范围和频率范围内仍能保持在较高的水平；按热重分析，该聚酰亚胺材料开始分解温度一般都在50(TC左右。是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。该聚酰亚胺可耐极低温，如在_269°C的液态氦中不会脆裂。该聚酰亚胺具有优良的机械性能，未填充的塑料的抗张强度都在130Mpa以上，填充活性纳米碳酸钙与炭黑以后，其拉伸强度也能稳定在IOOMpa以上。弹性模量为3. 5-4Gpa，仅次于碳纤维；该聚酰亚胺不溶于有机溶剂，对稀酸稳定，但不大耐碱水解，这个看似缺点的性能却使该聚酰亚胺有别于其他高性能聚合物的一个很大的特点，即可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺，其回收率可达50% -60%。
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明 附图1为本发明的可印刷聚酰亚胺黑膜的分子式。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括具体实施方式
间的任
思组合。
具体实施方式
一如附图1所示分子式的可印刷聚酰亚胺黑膜的制备方法，包含以下步骤一、采用芳香族二胺和芳香族二酐在极性溶剂中DMF反应，溶剂中固含量为5% 40%，在氮气的保护下，反应温度为20 100°C，反应时间为2 10小时后，反应物质的摩尔比为n+2 n，其中η为1 100的整数，继续反应1 5小时，获得获得浓度为5% 50%的聚酰胺酸溶液。二、黑色聚酰亚胺溶液的配制在浓度为5% 50%的聚酰胺酸溶液中(重量份5% 30% )，加入粒度彡IOOnm的钛酸酯偶联剂改性炭黑(重量份0. 5% 10% )以及粒度彡60nm钛酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙粒子(重量份0. 5% 5% )，用DMF 调节改性炭黑的的重量份为5%，调节纳米碳酸钙的重量份为5%，加入消光剂(重量份
4% )，充分搅拌。三、聚酰亚胺黑色高活性薄膜的制备将配制好的高活性聚酰胺酸溶液搅拌4小时，用流延成型法得到黑色聚酰胺膜，在经过四段控温亚胺化处理，以及四次定比拉伸得到厚度为50 μ m的聚酰亚胺薄膜。
具体实施方式
二 如附图1所示分子式的可印刷聚酰亚胺黑膜的制备方法，包含以下步骤本实施方式与实施方式一中不同的是步骤一中反应温度为30 80°C
其它与实施方式一相同。
具体实施方式
三如附图1所示分子式的可印刷聚酰亚胺黑膜的制备方法，包含以下步骤本实施方式与实施方式一中不同的是步骤一中反应时间为4小时其它与实施方式一相同。
具体实施方式
四如附图1所示分子式的可印刷聚酰亚胺黑膜的制备方法，包含以下步骤本实施方式与实施方式一中不同的是步骤一中反应温度为40 70°C ；其他与实施方式一相同。由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点按照本发明制备的黑色聚全芳香聚酰亚胺薄膜因为具有高活性纳米碳酸钙颗粒， 大大增加了其表面张力，使其表面具备良好的附着力，易于印刷。印刷后，经过百格测试，小格的存留率在99%以上，证明了其表面附着力非常良好；该聚酰亚胺薄膜同时具有良好的介电性能，介电常数为3. 4左右，纳米尺寸的碳酸钙以及炭黑分散在聚酰亚胺中，介电常数可以降到2. 5左右。介电损耗为10_3，介电强度为100-300KV/mm，体积电阻为1012Q/c m, 具有良好的绝缘性能。这些性能在宽广的温度范围和频率范围内仍能保持在较高的水平； 按热重分析，该聚酰亚胺材料开始分解温度一般都在50(TC左右。是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一。该聚酰亚胺可耐极低温，如在_269°C的液态氦中不会脆裂。该聚酰亚胺具有优良的机械性能，未填充的塑料的抗张强度都在130Mpa以上，填充活性纳米碳酸钙与炭黑以后，其拉伸强度也能稳定在IOOMpa以上。弹性模量为3. 5-4Gpa，仅次于碳纤维；该聚酰亚胺不溶于有机溶剂，对稀酸稳定，但不大耐碱水解，这个看似缺点的性能却使该聚酰亚胺有别于其他高性能聚合物的一个很大的特点，即可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺，其回收率可达50% -60%。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1. 一种可印刷聚酰亚胺黑膜的制备方法，包含以下步骤一、聚酰胺酸溶液的制备采用芳香族二胺和芳香族二酐在极性溶剂中DMF反应，溶剂中固含量为5% 40%，在氮气的保护下，反应温度为20 100°C，反应时间为2 10小时后，反应物质的摩尔比为n+2 n，其中η为1 100的整数，继续反应1 5小时，获得获得浓度为5% 50%的聚酰胺酸溶液；二、黑色聚酰亚胺溶液的配制在浓度为5% 50%的聚酰胺酸溶液中(重量份5% 30% )，加入粒度彡IOOnm的钛酸酯偶联剂改性炭黑(重量份0.5% 10% )以及粒度 (60nm钛酸酯偶联剂改性纳米碳酸钙粒子(重量份0. 5% 5% )，用DMF调节改性炭黑的的重量份为5%，调节纳米碳酸钙的重量份为5%，加入消光剂(重量份 4% )，充分搅拌；三、聚酰亚胺黑色高活性薄膜的制备将配制好的高活性聚酰胺酸溶液搅拌4小时，用流延成型法得到黑色聚酰胺膜，在经过四段控温亚胺化处理，以及四次定比拉伸得到厚度为50 μ m的聚酰亚胺薄膜。
全文摘要
本发明公开了一种可印刷聚酰亚胺薄膜的制备方法，包含以下步骤一、将2，5邻二甲基对联苯二胺和DMF混合搅拌，再加入对苯二硫醚四酸二酐，反应完毕后得到聚酰胺酸；二、将步骤一中得到的聚酰胺酸加入DMF稀释，然后在加入粒度≤100nm的炭黑，和纳米级别的活性碳酸钙制备黑色浆料；三、将配制好的高活性聚酰胺酸溶液搅拌4小时，用流延成型法得到黑色聚酰胺膜，在经过四段控温亚胺化处理，以及四次定比拉伸得到厚度为50μm的聚酰亚胺薄膜；本发明的目的是在不牺牲聚酰亚胺薄膜热性能和电气性能的条件下，加入高活性的纳米碳酸钙粒子和纳米级别的炭黑粒子，其附着性、印刷性好。
文档编号C08K3/04GK102219999SQ201010148349
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日
发明者李棱 申请人:苏州安洁科技股份有限公司