CN106751823A - 一种隔热复合薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔热复合薄膜及其制备方法，其中该隔热复合薄膜包括聚酰亚胺、以及填充在聚酰亚胺内的空心玻璃微珠和触变剂，空心玻璃微珠的填充量为聚酰亚胺的10～70vol.％，触变剂的添加量为聚酰亚胺的0.5～5.0vol.％；该隔热复合薄膜的密度为500～1200kg/m3。本发明通过对关键的薄膜微观组成及结构等进行改进，并相应地对制备方法的整体工艺流程、以及各个步骤的参数条件等进行控制，与现有技术相比能够有效解决聚酰亚胺及相关复合产品制备难度大、生产成本高、均匀性难以控制的问题，制得的隔热复合薄膜隔热性好、机械强度高、稳定性好，并且该隔热复合薄膜的厚度可灵活调整，能获得厚度小的薄膜材料。

Description

一种隔热复合薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料领域，更具体地，涉及一种隔热复合薄膜及其制备方法。
背景技术
聚酰亚胺是主链上含有酰亚胺环的一类聚合物。其分子中含有十分稳定的芳杂环结构单元，作为特种工程材料具有其它高分子材料所无法比拟的高耐热性能、优异的化学稳定性和良好的机械性能。在隔热材料、绝缘材料、吸声材料等方面应用广泛。在其隔热方面的应用，目前研究较多的是聚酰亚胺泡沫材料。其具有质轻、优异的耐热性、阻燃性等优点，可用作隔热材料。但是聚酰亚胺泡沫材料不仅生产成本高、泡沫均匀性难以控制，而且聚酰亚胺泡沫材料较厚，不能很好地用在薄膜方面，限制了其更广泛的应用。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种隔热复合薄膜及其制备方法，其中通过对关键的薄膜微观组成及结构等进行改进，并相应地对制备方法的整体工艺流程、以及各个步骤的参数条件等进行控制，与现有技术相比能够有效解决聚酰亚胺及相关复合产品制备难度大、生产成本高、均匀性难以控制的问题，制得的隔热复合薄膜隔热性好、机械强度高、稳定性好，并且该隔热复合薄膜的厚度可灵活调整，能获得厚度小的薄膜材料。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种隔热复合薄膜，其特征在于，该隔热复合薄膜包括聚酰亚胺、以及填充在所述聚酰亚胺内的空心玻璃微珠和触变剂，所述空心玻璃微珠的填充量为所述聚酰亚胺的10～70vol.％，所述触变剂的添加量为所述聚酰亚胺的0.5～5.0vol.％；该隔热复合薄膜的密度为500～1200kg/m3。
作为本发明的进一步优选，所述聚酰亚胺为均苯型聚酰亚胺、联苯型聚酰亚胺中的任意一种；优选的，所述均苯型聚酰亚胺是由均苯四酸二酐和二氨基二苯醚反应合成的；所述联苯型聚酰亚胺是由联苯四酸二酐和二氨基二苯醚反应合成的，或者是由联苯四酸二酐和间苯二胺反应合成的。
作为本发明的进一步优选，所述隔热复合薄膜的厚度为0.05～0.40mm；所述空心玻璃微珠的粒径为15～120μm，密度为125～600kg/m3；所述触变剂为有机蒙脱土和气相二氧化硅中的任意一种，所述有机蒙脱土即有机改性后的蒙脱土。
按照本发明的另一方面，本发明提供了一种隔热复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)向聚酰胺酸中加入稀释剂和触变剂，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在基板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板进行固化处理，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
作为本发明的进一步优选，所述步骤(1)中，所述搅拌速率在300rpm以上；所述步骤(2)中，所述高速搅拌采用的转速为800rpm以上；得到的所述聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液中，所述空心玻璃微珠的添加量为所述聚酰胺酸的5～30vol.％。
作为本发明的进一步优选，所述步骤(4)中，所述固化处理为分段固化处理；优选的，该分段固化处理是先在50℃～80℃下预固化2小时～6小时，然后再在150℃～350℃下固化4小时～7小时。
作为本发明的进一步优选，所述步骤(1)中，所述稀释剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种，所述稀释剂的添加量与所述聚酰胺酸的体积比为1:15～1:5；所述触变剂为有机蒙脱土和气相二氧化硅中的任意一种，所述触变剂的添加量为所述聚酰胺酸的0.1～0.8vol.％，所述有机蒙脱土即有机改性后的蒙脱土。
作为本发明的进一步优选，所述步骤(1)中，所述聚酰胺酸是由均苯四酸二酐和二氨基二苯醚按1.0:1～1.1:1的摩尔比混合并机械搅拌反应6～15小时合成的；或者，是由联苯四酸二酐和二氨基二苯醚按1.0:1～1.1:1的摩尔比混合并机械搅拌反应6～15小时合成的；或者，是由联苯四酸二酐和间苯二胺按1.0:1～1.1:1的摩尔比混合并机械搅拌反应6～15小时合成的。
通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于对薄膜内部的组成及微观结构等进行改进，制得的隔热复合薄膜一方面具有良好的隔热性，另一方面也保持了较高的机械强度和良好的热稳定性。本发明通过控制空心玻璃微珠的填充量，将空心玻璃微珠的填充量控制为聚酰亚胺的10～70vol.％，使该隔热复合薄膜整体的密度控制在500～1200kg/m3，能有效地提高该隔热复合薄膜的隔热性能，使该隔热复合薄膜的热导率低至0.100W/mK。另一方面，本发明通过控制填充的空心玻璃微珠的粒径和密度，能够有效确保制得的隔热复合薄膜的机械强度，满足薄膜的使用要求，避免空心玻璃微珠填充的不利影响。
本发明在制备隔热复合薄膜过程中，空心玻璃微珠质轻，其在聚酰亚胺基体中容易出现分层现象及分散性不理想的问题。本发明通过稀释剂用量来调控体系的黏度，通过触变剂保证体系静止状态下具有足够的黏度，防止空心玻璃微珠的分层，在高速搅拌条件下，体系黏度较低，以便空心玻璃微珠的均匀分散。
通过断面扫描可以观察到空心玻璃微珠在聚酰亚胺基体中分散均匀，大部分空心玻璃微珠保留了完整的球形结构，空心玻璃微珠内的空心结构使其具有低热导率，这也是本发明中所述复合薄膜具有良好隔热性能的原因。
本发明所用的空心玻璃微珠是采用低密度的空心玻璃微珠(密度为125～600kg/m3)，该空心玻璃微珠还具有低热导率及抗压强度高等优点，填充效果良好。本发明制得的隔热复合薄膜其厚度可以灵活调整，能大大降低薄膜的厚度(厚度可以为0.05～0.40mm)，密度为500～1200kg/m3，而且与聚酰亚胺泡沫材料相比，所得隔热复合薄膜制备方法简单而且具有厚度优势。
本发明是利用分段固化从而最终制备得到隔热复合薄膜，分段固化具体是先在50℃～80℃下预固化2小时～6小时，然后再在150℃～350℃下固化4小时～7小时；能够避免复合薄膜内部由于热分布不均匀、以及各个组分间的热膨胀系数不同等方面的不利影响，确保该隔热复合薄膜的完整，并保证制备过程的整体效率。
本发明是将低热导率的空心玻璃微珠填充到聚酰亚胺中制备耐高温性能优良的隔热复合薄膜；制得的隔热复合薄膜是一种优良的耐高温性能、隔热性能良好的隔热复合薄膜，尤其适用于隔热材料领域。
附图说明
图1为根据实施例6所制备的隔热复合薄膜的热失重曲线图。
图2为根据实施例3～9所制备的隔热复合薄膜的导热系数。
图3为根据实施例10所制备的隔热复合薄膜脆断表面的扫描电镜图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明中的隔热复合薄膜，包括空心玻璃微珠、触变剂和聚酰亚胺，该隔热复合薄膜的厚度为0.05～0.40mm，密度为500～1200kg/m3。所述空心玻璃微珠微珠，均匀分散于聚酰亚胺中，添加量为聚酰亚胺的10～70vol.％。所述空心玻璃微珠的粒径为15～120μm，密度为125～600kg/m3。所述触变剂为有机蒙脱土和气相二氧化硅的一种，添加量为聚酰亚胺的0.5～5.0vol.％，其中有机蒙脱土即有机改性后的蒙脱土，有机改性的方式可利用现有的改性方法。所述聚酰亚胺是均苯型聚酰亚胺和联苯型聚酰亚胺的一种；其中，均苯型聚酰亚胺是由均苯四酸二酐和二氨基二苯醚合成；联苯型聚酰亚胺是由联苯四酸二酐和二氨基二苯醚(或间苯二胺)合成。
上述隔热复合薄膜的制备方法，相应的，可以包括以下步骤：
(1)向聚酰胺酸中加入稀释剂和触变剂，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在基板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板进行固化处理，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
所述分段固化反应，是首先在50～80℃下预固化2小时～6小时，然后在150～350℃下固化4小时～7小时。
以下为具体实施例：
实施例1：
本实施例中的隔热复合薄膜，包括空心玻璃微珠、触变剂和联苯型聚酰亚胺，该隔热复合薄膜的厚度为0.05mm，密度为1200kg/m3。所述空心玻璃微珠，均匀分散于聚酰亚胺中，添加量为聚酰亚胺的10vol.％。所述空心玻璃微珠的粒径为30～120μm，密度为125kg/m3。所述触变剂为有机蒙脱土，添加量为聚酰亚胺的0.5vol.％。所述联苯型聚酰亚胺是由联苯四酸二酐和间苯二胺按1.1:1的摩尔比在室温、机械搅拌条件下反应6小时，然后经过分段固化得到的。
所述隔热复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)向15g聚酰胺酸中加入1mL N-甲基吡咯烷酮和0.0199g有机蒙脱土，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入0.0304g空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在PET基板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的PET基板在80℃下预固化2小时，然后再在150℃、180℃、210℃、240℃、270℃、300℃、350℃下分别固化1小时，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
实施例2：
本实施例中的隔热复合薄膜，包括空心玻璃微珠、触变剂和均苯型聚酰亚胺，该隔热复合薄膜的厚度为0.350mm，密度为500kg/m3。所述空心玻璃微珠，均匀分散于聚酰亚胺中，添加量为聚酰亚胺的70vol.％。所述空心玻璃微珠的粒径为30～120μm，密度为125kg/m3。所述触变剂为有机蒙脱土，其添加量为聚酰亚胺的5.0vol.％。所述均苯型聚酰亚胺是由均苯四酸二酐和二氨基二苯醚按1.02:1的摩尔比在室温、机械搅拌条件下反应6小时，然后经过分段固化得到的。
所述隔热复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)向15g聚酰胺酸中加入2mL N-甲基吡咯烷酮和0.2079g有机蒙脱土，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入0.6400g空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在PET基板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的PET基板在80℃下预固化2小时，然后再在150℃、180℃、210℃、240℃、270℃、300℃、350℃下分别固化1小时，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
采用导热仪测量所得隔热复合薄膜的导热系数为0.112W/m K。
实施例3：
本实施例中的隔热复合薄膜，包括空心玻璃微珠、触变剂和联苯型聚酰亚胺，该隔热复合薄膜的厚度为0.16mm，密度为1200kg/m3。所述空心玻璃微珠，均匀分散于聚酰亚胺中，添加量为聚酰亚胺的10vol.％。所述空心玻璃微珠的粒径为15～85μm，密度为380kg/m3。所述触变剂为有机蒙脱土，添加量为聚酰亚胺的1.0vol.％。所述联苯型聚酰亚胺是由联苯四酸二酐和间苯二胺按1.04:1的摩尔比在室温、机械搅拌条件下反应6小时，然后经过分段固化得到的。
所述隔热复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)向15g聚酰胺酸中加入2mL二甲基乙酰胺和0.0400g有机蒙脱土，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入0.0927g空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在PET基板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的PET基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的PET基板在70℃下预固化4小时，然后再在150℃、200℃、250℃下分别固化1小时，在300℃、350℃下分别固化2小时，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
采用导热仪测量所得隔热复合薄膜的导热系数，结果见图2。
实施例4：
本实施例中的隔热复合薄膜，包括空心玻璃微珠、触变剂和联苯型聚酰亚胺，该隔热复合薄膜的厚度为0.24mm，密度为1170kg/m3。所述空心玻璃微珠，均匀分散于聚酰亚胺中，添加量为聚酰亚胺的20vol.％。所述空心玻璃微珠的粒径为15～85μm，密度为380kg/m3。所述触变剂为气相二氧化硅，添加量为聚酰亚胺的2.0vol.％。所述联苯型聚酰亚胺是由联苯四酸二酐和间苯二胺按1.02:1的摩尔比在室温、机械搅拌条件下反应6小时，然后经过分段固化得到的。
所述隔热复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)向15g聚酰胺酸中加入2mL二甲基乙酰胺和0.0985g气相二氧化硅，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入0.2085g空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在玻璃板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的玻璃基板在70℃下预固化4小时，然后再在150℃、200℃、250℃下分别固化1小时，在300℃、350℃下分别固化2小时，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
采用导热仪测量所得隔热复合薄膜的导热系数，结果见图2。
实施例5：
本实施例中的隔热复合薄膜，包括空心玻璃微珠、触变剂和联苯型聚酰亚胺，该隔热复合薄膜的厚度为0.29mm，密度为1000kg/m3。所述空心玻璃微珠，均匀分散于聚酰亚胺中，添加量为聚酰亚胺的30vol.％。所述空心玻璃微珠的粒径为15～85μm，密度为380kg/m3。所述触变剂为气相二氧化硅，添加量为聚酰亚胺的2.0vol.％。所述联苯型聚酰亚胺是由联苯四酸二酐和二氨基二苯醚按1.02:1的摩尔比在室温、机械搅拌条件下反应6小时，然后经过分段固化得到的。
所述隔热复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)向15g聚酰胺酸中加入2mL二甲基乙酰胺和0.0985g气相二氧化硅，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入0.3574g空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在玻璃板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的玻璃基板在70℃下预固化3小时，然后再在150℃、200℃、250℃、300℃、350℃下分别固化1小时，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
采用导热仪测量所得隔热复合薄膜的导热系数，结果见图2。
实施例6：
本实施例中的隔热复合薄膜，包括空心玻璃微珠、触变剂和联苯型聚酰亚胺，该隔热复合薄膜的厚度为0.30mm，密度为960kg/m3。所述空心玻璃微珠，均匀分散于聚酰亚胺中，添加量为聚酰亚胺的40vol.％。所述空心玻璃微珠的粒径为15～85μm，密度为380kg/m3。所述触变剂为气相二氧化硅，添加量为聚酰亚胺的2.0vol.％。所述联苯型聚酰亚胺是由联苯四酸二酐和二氨基二苯醚按1.02:1的摩尔比在室温、机械搅拌条件下反应6小时，然后经过分段固化得到的。
所述隔热复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)向15g聚酰胺酸中加入2mL二甲基乙酰胺和0.0985g气相二氧化硅，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入0.5758g空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在玻璃板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的玻璃基板在70℃下预固化3小时，然后再在150℃、200℃、250℃、300℃、350℃下分别固化1小时，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
采用导热仪测量所得隔热复合薄膜的导热系数，结果见图2。
将所制得的隔热复合薄膜，在氮气气氛，室温至800℃的温度范围内和10℃/min升温速率下，进行热失重分析，测试结果如图1所示。曲线1表示纯聚酰亚胺的热失重曲线，其失重5％的温度约为560℃，失重10％的温度约为573℃。曲线2表示密度为380kg/m3空心玻璃微珠填充到聚酰亚胺中所得隔热复合薄膜的热失重曲线，其失重5％的温度约为550℃，失重10％的温度约为565℃。
实施例7：
本实施例中的隔热复合薄膜，包括空心玻璃微珠、触变剂和均苯型聚酰亚胺，该隔热复合薄膜的厚度为0.31mm，密度为850kg/m3。所述空心玻璃微珠，均匀分散于聚酰亚胺中，添加量为聚酰亚胺的50vol.％。所述空心玻璃微珠的粒径为15～85μm，密度为380kg/m3。所述触变剂为气相二氧化硅，添加量为聚酰亚胺的3.0vol.％。所述均苯型聚酰亚胺是由均苯四酸二酐和二氨基二苯醚按1.02:1的摩尔比在室温、机械搅拌条件下反应6个小时，然后经过分段固化得到的。
所述隔热复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)向15g聚酰胺酸中加入2mL二甲基乙酰胺和0.1493g气相二氧化硅，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入0.8339g空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在玻璃板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的玻璃基板在70℃下预固化2小时，然后再在150℃、200℃、250℃、下分别固化1小时，在300℃、350℃下分别固化0.5小时，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
采用导热仪测量所得隔热复合薄膜的导热系数，结果见图2。
实施例8：
本实施例中的隔热复合薄膜，包括空心玻璃微珠、触变剂和均苯型聚酰亚胺，该隔热复合薄膜的厚度为0.35mm，密度为760kg/m3。所述空心玻璃微珠，均匀分散于聚酰亚胺中，添加量为聚酰亚胺的60vol.％。所述空心玻璃微珠的粒径为15～85μm，密度为380kg/m3。所述触变剂为有机蒙脱土，添加量为聚酰亚胺的4.0vol.％。所述均苯型聚酰亚胺是由均苯四酸二酐和二氨基二苯醚按1.01:1的摩尔比在室温、机械搅拌条件下反应12小时，然后经过分段固化得到的。
所述隔热复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)向15g聚酰胺酸中加入2mL二甲基乙酰胺和0.1646g有机蒙脱土，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入1.2509g空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在玻璃板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的玻璃基板在70℃下预固化2小时，然后再在150℃、200℃、250℃、下分别固化1小时，在300℃、350℃下分别固化0.5小时，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
采用导热仪测量所得隔热复合薄膜的导热系数，结果见图2。
实施例9：
本实施例中的隔热复合薄膜，包括空心玻璃微珠、触变剂和均苯型聚酰亚胺，该隔热复合薄膜的厚度为0.40mm，密度为500kg/m3。所述空心玻璃微珠，均匀分散于聚酰亚胺中，添加量为聚酰亚胺的70vol.％。所述空心玻璃微珠的粒径为15～85μm，密度为380kg/m3。所述触变剂为有机蒙脱土，其添加量为聚酰亚胺的5.0vol.％。所述均苯型聚酰亚胺是由均苯四酸二酐和二氨基二苯醚按1.01:1的摩尔比在室温、机械搅拌条件下反应12小时，然后经过分段固化得到的。
所述隔热复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)向15g聚酰胺酸中加入2mL二甲基乙酰胺和0.2079g有机蒙脱土，并充分搅拌均匀；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入1.9459g空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在玻璃板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的玻璃基板在70℃下预固化2小时，然后再在150℃、200℃、250℃、下分别固化1小时，在300℃、350℃下分别固化0.5小时，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
采用导热仪测量所得隔热复合薄膜的导热系数，结果见图2。
实施例10：
本实施例中的隔热复合薄膜，包括空心玻璃微珠、触变剂和均苯型聚酰亚胺，该隔热复合薄膜的厚度为0.23mm，密度为1000kg/m3。所述空心玻璃微珠，均匀分散于聚酰亚胺中，添加量为聚酰亚胺的40vol.％。所述空心玻璃微珠的粒径为15～60μm，密度为600kg/m3。所述触变剂为有机蒙脱土，添加量为聚酰亚胺的2.0vol.％。所述均苯型聚酰亚胺是由均苯四酸二酐和二氨基二苯醚按1.0:1的摩尔比在室温、机械搅拌条件下反应15小时，然后经过分段固化得到的。
所述隔热复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)向15g聚酰胺酸中加入3mL二甲基乙酰胺和0.0806g有机蒙脱土，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入0.8778g空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在PET基板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的PET基板在50℃下预固化6小时，然后再在150℃、200℃、250℃、下分别固化1小时，在300℃、350℃下分别固化0.5小时，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
将所制得的隔热复合薄膜脆断后，采用扫描电镜观察到空心玻璃微珠比较均匀的分散在聚酰亚胺基体中，大部分空心玻璃微珠保留了完整的球形结构。结果见图3。
本发明中聚酰亚胺可参考现有的合成工艺，例如，可在室温下将各反应原料通过机械搅拌合成聚酰胺酸。本发明中的有机蒙脱土即有机改性后的蒙脱土，有机改性的方式可利用现有的改性方法。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种隔热复合薄膜，其特征在于，该隔热复合薄膜包括聚酰亚胺、以及填充在所述聚酰亚胺内的空心玻璃微珠和触变剂，所述空心玻璃微珠的填充量为所述聚酰亚胺的10～70vol.％，所述触变剂的添加量为所述聚酰亚胺的0.5～5.0vol.％；该隔热复合薄膜的密度为500～1200kg/m3。
2.如权利要求1所述隔热复合薄膜，其特征在于，所述聚酰亚胺为均苯型聚酰亚胺、联苯型聚酰亚胺中的任意一种；优选的，所述均苯型聚酰亚胺是由均苯四酸二酐和二氨基二苯醚反应合成的；所述联苯型聚酰亚胺是由联苯四酸二酐和二氨基二苯醚反应合成的，或者是由联苯四酸二酐和间苯二胺反应合成的。
3.如权利要求1所述隔热复合薄膜，其特征在于，所述隔热复合薄膜的厚度为0.05～0.40mm；所述空心玻璃微珠的粒径为15～120μm，密度为125～600kg/m3；所述触变剂为有机蒙脱土和气相二氧化硅中的任意一种，所述有机蒙脱土即有机改性后的蒙脱土。
4.一种隔热复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)向聚酰胺酸中加入稀释剂和触变剂，并充分搅拌；
(2)继续向步骤(1)中所述聚酰胺酸中加入空心玻璃微珠，然后高速搅拌并脱除气泡，从而得到聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液；
(3)将步骤(2)得到的聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液涂覆在基板上，得到涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板；
(4)对步骤(3)得到的所述涂覆有聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液的基板进行固化处理，从而得到空心玻璃微珠填充聚酰亚胺的隔热复合薄膜。
5.如权利要求4所述隔热复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述搅拌速率在300rpm以上；所述步骤(2)中，所述高速搅拌采用的转速为800rpm以上；得到的所述聚酰胺酸/空心玻璃微珠复合分散液中，所述空心玻璃微珠的添加量为所述聚酰胺酸的5～30vol.％。
6.如权利要求4所述隔热复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述固化处理为分段固化处理；优选的，该分段固化处理是先在50℃～80℃下预固化2小时～6小时，然后再在150℃～350℃下固化4小时～7小时。
7.如权利要求4所述隔热复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述稀释剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种，所述稀释剂的添加量与所述聚酰胺酸的体积比为1:15～1:5；所述触变剂为有机蒙脱土和气相二氧化硅中的任意一种，所述触变剂的添加量为所述聚酰胺酸的0.1～0.8vol.％，所述有机蒙脱土即有机改性后的蒙脱土。
8.如权利要求4所述隔热复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述聚酰胺酸是由均苯四酸二酐和二氨基二苯醚按1.0:1～1.1:1的摩尔比混合并机械搅拌反应6～15小时合成的；或者，是由联苯四酸二酐和二氨基二苯醚按1.0:1～1.1:1的摩尔比混合并机械搅拌反应6～15小时合成的；或者，是由联苯四酸二酐和间苯二胺按1.0:1～1.1:1的摩尔比混合并机械搅拌反应6～15小时合成的。
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