一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種制備含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，通過(guò)在聚酰亞胺薄膜表面涂覆摻雜磁粉的含氟乳液中，然后在帶有電磁鐵的干燥燒結(jié)爐中干燥燒結(jié)獲得。克服了現(xiàn)有方法通過(guò)混合或其他化學(xué)物理方法生產(chǎn)磁性聚酰亞胺薄膜的方法中工藝復(fù)雜，成本高，性能降低的缺點(diǎn)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，提高了薄膜的綜合性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酰亞胺是分子主鏈結(jié)構(gòu)含有酰亞胺環(huán)的一類(lèi)聚合物，英文名Polyimide (簡(jiǎn)稱(chēng)PI)，是迄今聚合物中熱穩(wěn)定性最高的品種之一。聚酰亞胺具有優(yōu)良的力學(xué)性能、電性能、化學(xué)穩(wěn)定性以及很高的抗輻射性能、耐高溫和耐低溫性能，其作為一種特種工程材料，已廣泛應(yīng)用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)域。近來(lái)，各國(guó)都在將聚酰亞胺的研究、開(kāi)發(fā)及利用列入21世紀(jì)最有希望的工程塑料之一。
[0003]聚酰亞胺薄膜包括均苯型聚酰亞胺薄膜和聯(lián)苯型聚酰亞胺薄膜兩類(lèi)。前者由均苯四甲酸二酐與二苯醚二胺制得。后者由聯(lián)苯四甲酸二酐與二苯醚二胺(R型)或間苯二胺(S型)制得。薄膜制備方法為:聚酰胺酸溶液流延成膜、拉伸后，高溫酰亞胺化。薄膜呈黃色透明，相對(duì)密度1.39^1.45，有突出的耐高溫、耐輻射、耐化學(xué)腐蝕和電絕緣性能，可在25(T280°C空氣中長(zhǎng)期使用，特別適宜用作柔性印制電路板基材和各種耐高溫電機(jī)電器絕緣材料。
[0004]磁性材料具有磁記錄、磁分離、吸波、縮波等磁特性，能有效吸收和衰減電磁波、減少材料對(duì)電磁波反射和散射，在電磁隱身和聲隱身領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。為了獲得磁性聚酰亞胺薄膜，在現(xiàn)有技術(shù)中，多是在聚酰亞胺成膜前與磁粉(如:氧化鐵、Fe、Fe-Co和Fe-Co-Ni )混合，例如，專(zhuān)利《具有高強(qiáng)度及高電阻率的復(fù)合軟磁性材料的制造方法》(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?200480031924.2)提供了一種高強(qiáng)度及高電阻率的復(fù)合軟磁性材料的制造方法，通過(guò)聚酰亞胺樹(shù)脂粉末和微細(xì)酰胺系臘粉末以及磁性粉末混合、加熱、壓制、燒結(jié)形成，這種制備方法降低了薄膜自身性能。同時(shí)也有用各種粘結(jié)劑把磁粉支撐磁性涂料涂布到支撐體薄膜上的方法、蒸氣沉積法、濺射法、離子鍍膜法等，但工藝都較為復(fù)雜，設(shè)備昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，用于改善現(xiàn)有技術(shù)中制備磁性聚酰亞胺復(fù)合薄膜的方法工藝復(fù)雜，設(shè)備昂貴，材料性能降低的缺點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，其包括以下步驟:
[0007]1)將含氟磁性乳液置于乳液涂覆裝置中，聚酰亞胺基膜裝載在放卷糾偏裝置上放卷;
[0008]2)基膜通過(guò)單面涂覆后進(jìn)入帶有電磁鐵的干燥燒結(jié)爐中干燥燒結(jié)，去除乳液中的水分；
[0009]3)切邊，收卷后獲得單面含氟磁性涂層聚酰亞胺薄膜復(fù)合薄膜。
[0010]所述含氟磁性乳液至少包括以下組分及重量配比:含氟聚合物乳液90-100份；熔融溫度較所述耐高溫氟聚合物乳液低的聚合物乳液5~10份；去離子水20-30份；磁粉5~15份；其他助劑5~10份。
[0011]所述含氟磁性乳液采用包括以下步驟的方法制得:
[0012]I)將磁粉、去離子水和其他助劑一起球磨；
[0013]2)將耐高溫氟聚合物乳液和熔融溫度較低的聚合物乳液加入上述球磨好后的混合物，攪拌均勻；
[0014]3)過(guò)濾乳液中的凝聚物，即可得到含氟磁性乳液。
[0015]所述的耐高溫氟聚合物乳液的主要成分為PTFE、PFA和FEP中的一種或多種。
[0016]所述的熔融溫度較低的聚合物乳液的主要成分為PVDF (聚偏氟乙烯)、ETFE (乙烯-四氟乙烯共聚物)、PCTFE (聚三氟氯乙烯)、ECTFE (乙烯-三氟氯乙烯共聚物)或不含氟的耐溫高聚物中的一種或多種。[0017]所述的不含氟的耐高溫高聚物為環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺、聚氨酯和聚苯硫醚。
[0018]所述的磁粉為具有磁性的合金、鐵氧體或金屬間化合物。優(yōu)選地，所述的合金為鎳基合金和稀土合金中的一種，所述的金屬間化合物為MnBi或FeCr(Co)。
[0019]所述的含氟磁性乳液還含有無(wú)機(jī)顏料，所述的無(wú)機(jī)顏料是TiO2、氧化鐵、鉻系、鎘系或碳黑中的一種。
[0020]所述的其他助劑為硅烷偶聯(lián)劑、表面活性劑和增稠劑中的一種或幾種。
[0021]所述的含氟磁性乳液還含有聚乙烯醇或水性丙烯酸酯，這兩種物質(zhì)的添加改善了含氣乳液涂覆效果。
[0022]本發(fā)明還公開(kāi)了一種用于制備含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜的裝置，所述的制備含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜的裝置可以為立式或者臥式，包括依次連接的放卷糾偏裝置、乳液涂覆裝置、干燥燒結(jié)爐和切邊收卷裝置，其中干燥燒結(jié)爐中設(shè)有有電磁鐵，所述的電磁鐵在干燥燒結(jié)爐中形成均勻的磁場(chǎng)。
[0023]本發(fā)明的含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜的制備方法區(qū)別現(xiàn)有復(fù)合薄膜的制備方法的區(qū)別是在燒結(jié)過(guò)程中增加了磁吸力的電磁鐵，電磁鐵所形成的磁場(chǎng)均勻分布在所述干燥燒結(jié)爐的中。含氟磁性乳液涂覆在聚酰亞胺薄膜上，在干燥燒結(jié)過(guò)程中在磁吸力的作用下磁性物質(zhì)在涂層中分散更加均勻，涂層與聚酰亞胺基膜的燒結(jié)結(jié)合效果更佳，從而獲得綜合性能優(yōu)異的磁性聚酰亞胺薄膜材料。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為臥式制備含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜的裝置示意圖；
[0025]圖2為立式制備含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜的裝置示意圖；
[0026]圖中標(biāo)記:
[0027]I為放卷糾偏裝置；
[0028]2為聚酰亞胺基膜
[0029]3為乳液涂覆裝置；
[0030]4為干燥燒結(jié)爐；
[0031]5為電磁鐵；
[0032]6為切邊收卷裝置。【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明一種制備含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，應(yīng)理解，實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0034]須知，下列實(shí)施例中未具體注明的工藝設(shè)備或裝置均采用本領(lǐng)域內(nèi)的常規(guī)設(shè)備或裝置；所有壓力值和范圍都是指絕對(duì)壓力。
[0035]此外應(yīng)理解，本發(fā)明中提到的一個(gè)或多個(gè)方法步驟并不排斥在所述組合步驟前后還可以存在其他方法步驟或在這些明確提到的步驟之間還可以插入其他方法步驟，除非另有說(shuō)明；還應(yīng)理解，本發(fā)明中提到的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備/裝置之間的組合連接關(guān)系并不排斥在所述組合設(shè)備/裝置前后還可以存在其他設(shè)備/裝置或在這些明確提到的兩個(gè)設(shè)備/裝置之間還可以插入其他設(shè)備/裝置，除非另有說(shuō)明。而且，除非另有說(shuō)明，各方法步驟的編號(hào)僅為鑒別各方法步驟的便利工具，而非為限制各方法步驟的排列次序或限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容的情況下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0036]實(shí)施例1:
[0037]將10份Fe2O3, 20份去離子水、0.1份硅烷偶聯(lián)劑、4份水性丙烯酸酯、2份增稠劑混合后球磨30分鐘后再加入70份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的PTFE分散液、30份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的FEP分散液200轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘后，再以孔徑為0.05mm的篩過(guò)濾乳液中的凝聚物，獲得主要成分為PTFE與 FEP的含氟磁性乳液。
[0038]將聚酰亞胺基膜2裝載在放卷糾偏裝置I上按I米/分鐘速度放卷，上述乳液置于乳液涂覆裝置3，干燥燒結(jié)爐4設(shè)定溫度為130°C、27(TC、4(KrC?；ねㄟ^(guò)單面涂覆后進(jìn)入干燥燒結(jié)爐4中干燥，去除乳液中的水分、燒結(jié)，切邊，收卷后獲得單面含氟磁性涂層聚酰亞胺薄膜復(fù)合薄膜。
[0039]實(shí)施例2:
[0040]將2份Ti02、10鐵基非晶合金(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的Fe，20%的Si)、30份去離子水、2份十二烷基硫酸鈉、3份聚乙烯醇混合后球磨30分鐘再加入70份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的PTFE分散液、20份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的FEP分散液、10份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的ETFE分散液200轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘后，再以孔徑為0.05mm的篩過(guò)濾乳液中的凝聚物，獲得主要成分為PTFE與FEP的白色含氟磁性乳液。
[0041]將聚酰亞胺基膜2裝載在放卷糾偏裝置I上按I米/分鐘速度放卷，上述乳液置于乳液涂覆裝置3，干燥燒結(jié)爐4設(shè)定溫度為130°C、25(TC、38(rC。基膜通過(guò)單面涂覆后進(jìn)入干燥燒結(jié)爐4中干燥，去除乳液中的水分、燒結(jié)，切邊，收卷后獲得單面含氟磁性涂層聚酰亞胺薄膜復(fù)合薄膜。
[0042]實(shí)施例3:
[0043]將2份色素炭黑、10份FeCr(Co)粉、0.3份硅烷偶聯(lián)劑、20份去離子水、2份水性丙烯酸酯、2份增稠劑混合后球磨30分鐘再加入60份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的PFA分散液、40份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的FEP分散液200轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘后，再以孔徑為0.05mm的篩過(guò)濾乳液中的凝聚物，獲得主要成分為PFA與FEP的黑色含氟磁性乳液。
[0044]將聚酰亞胺基膜2裝載在放卷糾偏裝置I上按I米/分鐘速度放卷，上述乳液置于乳液涂覆裝置3，干燥燒結(jié)爐4設(shè)定溫度為130°C、270.C、380.C?；ねㄟ^(guò)單面涂覆后進(jìn)入干燥燒結(jié)爐4中干燥，去除乳液中的水分、燒結(jié)，切邊，收卷后獲得單面含氟磁性涂層聚酰亞胺薄膜復(fù)合薄膜。
[0045]實(shí)施例4:
[0046]將2份色素炭黑、15份Co/Si02納米復(fù)合磁粉、0.3份硅烷偶聯(lián)劑、20份去離子水、2份水性丙烯酸酯、2.7份增稠劑混合后球磨30分鐘再加入60份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的PFA分散液、35份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的FEP分散液，5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的ETFE分散液以200轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘后，再以孔徑為0.05mm的篩過(guò)濾乳液中的凝聚物，獲得主要成分為PFA與FEP的黑色含氟磁性乳液。
[0047]將聚酰亞胺基膜2裝載在放卷糾偏裝置I上按I米/分鐘速度放卷，上述乳液置于乳液涂覆裝置3，干燥燒結(jié)爐4設(shè)定溫度為130°C、27(TC、38(rC?；ねㄟ^(guò)單面涂覆后進(jìn)入干燥燒結(jié)爐4中干燥，去除乳液中的水分、燒結(jié)，切邊，收卷后獲得單面含氟磁性涂層聚酰亞胺薄膜復(fù)合薄膜。
[0048]綜上所述，本發(fā)明的一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，克服了現(xiàn)有方法通過(guò)混合或其他化學(xué)物理方法生產(chǎn)磁性聚酰亞胺薄膜的方法中工藝復(fù)雜，成本高，性能降低的缺點(diǎn)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，提高了薄膜的綜合性能。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0049]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜的制備方法，包括以下步驟: 1)將含氟磁性乳液置于乳液涂覆裝置中，聚酰亞胺基膜裝載在放卷糾偏裝置上放卷； 2)基膜通過(guò)單面涂覆后進(jìn)入帶有電磁鐵的干燥燒結(jié)爐中干燥燒結(jié)，去除乳液中的水分； 3)切邊，收卷后獲得單面含氟磁性涂層聚酰亞胺薄膜復(fù)合薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，其特征在于:所述含氟磁性乳液至少包括以下組分及重量配比:含氟聚介物乳液90~100份 熔融溫度較所述耐高溫氟聚合物乳液低的聚合物乳液 5~10份去離了水20-30份磁粉1O~15份其他助劑2~3份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，其特征在于:所述含氟磁性乳液采用包括以下步驟的方法制得: 1)將磁粉、去離子水和其他助劑一起球磨； 2)將耐高溫氟聚合物乳液和熔融溫度較所述耐高溫氟聚合物乳液低的聚合物乳液加入上述球磨好后的混合物，攪拌均勻； 3)過(guò)濾乳液中的凝聚物，即可得到含氟磁性乳液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，其特征在于:所述的耐高溫氟聚合物乳液的主要成分為聚四氟乙烯PTFE、全氟烷氧基樹(shù)脂PFA和全氟乙烯丙烯共聚物FEP中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，其特征在于:所述的磁粉為具有磁性的合金、鐵氧體或金屬間化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，其特征在于:所述的含氟磁性乳液還含有無(wú)機(jī)顏料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，其特征在于:所述的其他助劑為硅烷偶聯(lián)劑、表面活性劑和增稠劑中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法，其特征在于:所述的含氟磁性乳液還含有聚乙烯醇或水性丙烯酸酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的任一種含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜制備方法所制備出的聚酰亞胺復(fù)合薄膜。
10.一種用于制備含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜的裝置，所述的制備含氟磁性涂層聚酰亞胺復(fù)合薄膜的裝置可以為立式或臥式，包括依次連接的放卷糾偏裝置、乳液涂覆裝置、干燥燒結(jié)爐和切邊收卷裝置，其中干燥燒結(jié)爐中設(shè)有有電磁鐵，所述的電磁鐵在干燥燒結(jié)爐中形成均勻的磁場(chǎng)。
【文檔編號(hào)】C08J7/04GK103897209SQ201210587222
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】嚴(yán)波, 王新?tīng)I(yíng), 鄭偉 申請(qǐng)人:上海電纜研究所