一種黑色亞光聚酰亞胺薄膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚酰亞胺薄膜類材料，具體涉及一種黑色亞光聚酰亞胺薄膜及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 黑色亞光聚酰亞胺薄膜（聚酰亞胺，簡稱PI)是一種高絕緣、高強度的絕緣薄膜， 相比于普通PI膜，黑色PI膜不透明、光透射率和反射系數(shù)低，具有良好的遮光性、導(dǎo)熱性 等，廣泛用于移動裝置、電腦、汽車以及軍用電子設(shè)備等。
[0003] 目前，有關(guān)黑色亞光PI膜的主要生產(chǎn)技術(shù)分為兩類：一類是在PI樹脂中添加黑色 顏料和消光劑填料，然后經(jīng)過化學(xué)亞胺化或是熱亞胺化，合成具有低透光率和低光澤度的 PI膜，這種方法易操作，并且效果明顯，但是由于大量填料的加入，極大地降低了 PI膜的力 學(xué)性能；一類是在PI基膜的單面或雙面上涂覆一層含有黑色顏料和消光作用的PI膜。這 種方法能較好地保留了 PI膜優(yōu)良的力學(xué)性能，但是成膜設(shè)備復(fù)雜，工藝要求較高，推廣難 度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種黑色亞光聚酰亞胺薄膜及其制備方法。通過添加黑色 素、消光劑和滑石粉，降低聚酰亞胺薄膜的透光率和反射率，使聚酰亞胺膜具有遮光、消光 作用的同時，且能最大限度維持原有聚酰亞胺薄膜的絕緣性和力學(xué)性能，吸濕性滿足要求。 該技術(shù)可應(yīng)用于柔性印刷線路板的基膜或覆蓋膜，及電子標簽用聚酰亞胺薄膜產(chǎn)品的生產(chǎn) 的基膜或覆蓋膜，及電子標簽用聚酰亞胺薄膜產(chǎn)品的生產(chǎn)。
[0005] 為達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明涉及一種黑色亞光聚酰亞胺薄膜制備方法，包括如 下步驟：
[0006] 1)黑色漿料制備：向二甲基乙酰胺中加入硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻后加入黑色顏 料，經(jīng)高壓均質(zhì)處理，得到黑色漿料；
[0007] 2)無機填料分散液制備：將消光劑與滑石粉加入到有機溶劑中，攪拌均勻后，經(jīng) 剪切分散和超聲分散處理；
[0008] 3)黑色亞光聚酰亞胺膜制備：將二胺溶解于有機溶液中，再加入等物質(zhì)的量比四 羧酸二酐，反應(yīng)得PAA樹脂，取PAA樹脂、步驟1)制備的黑色漿料、步驟2)制備的無機填料 分散液，混合攪拌、消泡，再經(jīng)雙向拉伸，高溫亞胺化得到黑色亞光聚酰亞胺薄膜。
[0009] 本發(fā)明步驟1)所述的硅烷偶聯(lián)劑為現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)選擇，具體可以是選自γ-環(huán) 氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ -環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、Ν-(2-氨乙基-3-氨 丙基）甲基二甲氧基硅烷、η-辛基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β (氨基 乙基）γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、Ν-β (氨基乙基）γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷和十二 烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種以上的組合。當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑的選擇為上述任意兩種以上的組 合時，它們之間的配比可以為任意配比。硅烷偶聯(lián)劑用量0.05-2% (相當(dāng)于二甲基乙酰胺 中重量百分比，下同）；
[0010] 所述黑色顏料包括絕緣性碳黑、銅鉻氧化物、氧化鐵，優(yōu)選絕緣性碳黑，粒徑優(yōu)選 0· 01-lum。用量 2-15% ;
[0011] 所述高壓均質(zhì)處理，優(yōu)選壓力30-60MPa、時間10-30min。
[0012] 步驟2)所述的消光劑包括二氧化娃、氧化鈦，粒徑優(yōu)選l-10um，用量4-15% ;
[0013] 滑石粉粒徑優(yōu)選0· l-10um，用量0· 5-8% ;
[0014] 所述有機溶劑為可用于制備聚酰胺酸樹脂的極性溶劑，優(yōu)選N，N-二甲基乙酰胺、 N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮；
[0015] 所述剪切分散，優(yōu)選剪切機轉(zhuǎn)速2000r/min、處理l-5h，超聲分散優(yōu)選0. 5-10h。
[0016] 步驟3)所述的有機溶劑同步驟2);
[0017] 所述的二胺和四羧酸二酐指所有能制備聚酰亞胺的原料，包括4,4' -二氨基二苯 醚、3,4' -二氨基二苯醚、對苯二胺、間苯二胺、聯(lián)苯二胺，均苯四酸二酐、3,3'，4,4'-聯(lián)苯 四酸二酐，3,3'，4,4'-二苯甲醚四酸二酐、3,3'，4,4'-二苯甲酮四酸二酐，所述將二胺溶 解于有機溶液中，再加入等物質(zhì)的量比四羧酸二酐，優(yōu)選在室溫下反應(yīng)3-12h ;
[0018] 所述PAA樹脂、步驟1)制備的黑色漿料、步驟2))制備的無機填料分散液，混合攪 拌，優(yōu)選取PAA樹脂100重量份、步驟1)制備的黑色漿料4-40重量份、步驟2)制備的無機 填料分散液5-50重量份，混合攪拌4-8h。
[0019] 本發(fā)明還涉及采用上述制備方法得到的黑色亞光聚酰亞胺薄膜。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0021] 1、本發(fā)明是采用在聚酰亞胺樹脂中添加填料的方法，填料不但包括具有降低透光 率的黑色顏料和降低光澤度的二氧化硅等消光劑，還增加了滑石粉。片晶結(jié)構(gòu)的滑石粉，在 聚酰亞胺樹脂熱亞胺化升溫過程中，與PAA形成氫鍵，出現(xiàn)以滑石粉為骨架的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，起 到了成核劑的作用，增加了聚酰亞胺膜的力學(xué)性能。因此，本發(fā)明黑色亞光聚酰亞胺膜不但 具有較低的透光率和光澤度，而且力學(xué)性能優(yōu)異。
[0022] 2、本發(fā)明通過添加黑色顏料、消光劑、滑石粉后，聚酰亞胺膜可見光透光率降到 0. 1 %以下，60°光澤度最低可降到30以下，伸長率彡45%，拉伸強度彡160MPa，而且可維 持原有聚酰亞胺薄膜的絕緣性，其表面電阻率多1〇 15Ω，體積電阻率多1012Ω ·πι，吸濕性 < 2%，，介電常數(shù)彡3. 5。
【具體實施方式】
[0023] 下面以實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
[0024] 實施例1 :
[0025] 1)黑色漿料制備：稱取1000 g的N，N-二甲基乙酰胺溶劑，加入20g的γ -氨基丙 基三乙氧基硅烷，攪拌15min后，加入150g碳黑，超聲預(yù)分散30min，再通過高壓均質(zhì)機均質(zhì) 30min，得到穩(wěn)定黑色衆(zhòng)料；
[0026] 2)無機填料分散液制備：將40g二氧化硅（IOum)和5g滑石粉（5um)加入到 lOOOgN，N-二甲基乙酰胺溶劑中，剪切分散Ih后，超聲分散2h，得到穩(wěn)定的無機填料分散 液；
[0027] 3)黑色亞光聚酰亞胺膜制備：
[0028] 室溫下，稱取1000 g的N，N-二甲基乙酰胺溶劑，加入119. 65g4, 4'-二胺基二苯基 醚，溶解后加入等物質(zhì)的量比的均苯四甲酸二酐，攪拌反應(yīng)4h后，加入黑色漿料40g和無機 填料分散液500g，混合攪拌8h后，經(jīng)消泡、流延、雙向拉伸、熱亞胺化成膜。
[0029] 實施例2 :
[0030] 1)黑色漿料制備：稱取1000 g的N，N-二甲基乙酰胺溶劑，加入0. 5g的十二烷基 苯磺酸鈉，攪拌15min后，加入20g碳黑，超聲預(yù)分散30min，再通過高壓均質(zhì)機均質(zhì)15min， 得到穩(wěn)定黑色漿料；
[0031] 2)無機填料分散液制備：將150g二氧化鈦（6um)和80g滑石粉（0.1 um)加入到 lOOOgN，N-二甲基乙酰胺溶劑中，剪切分散3h后，超聲分散2h，得到穩(wěn)定的無機填料分散 液；
[0032] 3)黑色亞光聚酰亞胺膜制備：
[0033] 室溫下，稱取1000 g的N，N-二甲基乙酰胺溶劑，加入101. 24g3, 4'-二胺基二苯基 醚，溶解后加入等物質(zhì)的量比的3, 3'，4,4' -聯(lián)苯四酸二酐，攪拌反應(yīng)4h后，加入黑色漿料 400g和無機填料分散液50g，混合攪拌8h后，經(jīng)消泡、流延、雙向拉伸、熱亞胺化成膜。
[0034] 實施例3:
[0035] 1)黑色漿料制備：稱取