CN107189092A - 一种高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，该方法的具体步骤如下:1）、高导热型聚酰亚胺薄膜制备前准备，包括均苯四甲酸二酐、4，4′‑二胺基二苯醚、二甲基甲酰胺、BN粒子；2）、称取均苯四甲酸二酐、4，4′‑二胺基二苯醚、二甲基甲酰胺，且四甲酸二酐与4，4′‑二胺基二苯醚之间物料摩尔比控制在1.1～1.2之间；该高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，在通过均苯四甲酸二酐、4，4′‑二胺基二苯醚、二甲基甲酰胺聚合反应后所得到的聚酰胺酸与BN粒子一定的配比进行混合后，可提高最终制备成的聚酰亚胺薄膜的导热性能，且BN粒子的质量分数为30%时，其导热性可达1.2W/m‑k。

Description

一种高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及薄膜制造技术领域，具体为一种高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法。
背景技术
聚酰亚胺是高分子主链上含有酰亚胺环的一类化学结构高度规整的刚性链聚合物。它特殊的酰亚胺环结构使其具有优异的热稳定、机械、介电、力学、耐辐射以及耐溶剂等性能，被广泛用于汽车工业、航空航天的耐高温零部件以及印制电路材料等。
近年来，由于电子设备对更高密度、更快速的电路的要求，电子元件产生的热量消耗被认为是亟待解决的关键问题之一，聚酰亚胺由于其优异的热稳定性、机械性能和低介电常数，被作为电子封装材料和电绝缘材料广泛的运用于微电子和航空航天等行业；
但随着微电子行业技术日新月异的发展现有的聚酰亚胺材料所制备成的聚酰亚胺薄膜其导热性能已经不能满足微电子行业日益增大的导热(散热)的使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，以解决上述背景技术中提出的随着微电子行业技术日新月异的发展现有的聚酰亚胺材料所制备成的聚酰亚胺薄膜其导热性能已经不能满足微电子行业日益增大的导热(散热)的使用需求的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，所述技术的步骤包括 ：
1）、高导热型聚酰亚胺薄膜制备前准备，包括均苯四甲酸二酐、4，4′-二胺基二苯醚、二甲基甲酰胺、BN粒子；
2）、称取均苯四甲酸二酐、4，4′-二胺基二苯醚、二甲基甲酰胺，且四甲酸二酐与4，4′-二胺基二苯醚之间物料摩尔比控制在1.1～1.2之间；
3）、将步骤2）中称取的4，4′-二胺基二苯醚与二甲基甲酰胺首先添加入搅拌釜内并在35～40℃的条件下均匀搅拌20min，使得4，4′-二胺基二苯醚全部溶解；
3）、将步骤2）中称取的4，4′-二胺基二苯醚与二甲基甲酰胺首先添加入搅拌釜内并在35～40℃的条件下均匀搅拌20min，使得4，4′-二胺基二苯醚全部溶解；
4）、当步骤3）中搅拌釜以35～40℃的条件下均匀搅拌20min后，将步骤2）中的均苯四甲酸二酐缓慢添加如入搅拌釜内，并在在35～40℃的条件下均匀搅拌4h后得到聚酰胺酸；
5）、将步骤4）中聚合反应所得到的聚酰胺酸与步骤1）中所准备的BN粒子按一定的配比进行混合，且BN粒子的质量分数为30%；
6）、将步骤5）中按一定的配比进行混合的聚酰胺酸及BN粒子在0℃以下环境中搅拌均匀，并用涂布器在离型膜上涂膜，然后放入烘箱中，经脱水固化后得到聚酰亚胺薄膜。
优选的，所述步骤1）中，BN粒子包括微米级BN粒子与纳米级BN粒子。
优选的，所述步骤5）中，BN粒子的质量分数为30%时，微米级BN粒子与纳米级BN粒子的比例为7:3。
优选的，所述步骤6）中烘箱内的温度为120℃，且放置时间50s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，在通过均苯四甲酸二酐、4，4′-二胺基二苯醚、二甲基甲酰胺聚合反应后所得到的聚酰胺酸与BN粒子一定的配比进行混合后，可提高最终制备成的聚酰亚胺薄膜的导热性能，且BN粒子的质量分数为30%时，其导热性可达1.2W/m-k，且BN粒子包括微米级BN粒子与纳米级BN粒子，且微米级BN粒子与纳米级BN粒子的比例为7:3，导热网最易形成，因为微米级的BN粒子形成主要的导热路径，纳米级的BN粒子则在微米级BN粒子间起到连接作用以增加其接触来提高聚酰亚胺薄膜的导热性能；且该聚酰亚胺薄膜在120℃的烘箱内放置50s内成膜，因聚酰亚胺薄膜成膜时间过长或过短都会降低薄膜的抗张强度，经发明人多次聚酰亚胺薄膜的成膜实验，得出聚酰亚胺薄膜成膜在在120℃的烘箱内放置50s内成膜时，薄膜的抗张强度最大，且薄膜的剥离强度为1.2kgf/cm。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：
1）、高导热型聚酰亚胺薄膜制备前准备，包括均苯四甲酸二酐、4，4′-二胺基二苯醚、二甲基甲酰胺、BN粒子；
2）、称取均苯四甲酸二酐、4，4′-二胺基二苯醚、二甲基甲酰胺，且四甲酸二酐与4，4′-二胺基二苯醚之间物料摩尔比控制在1.1～1.2之间；
3）、将步骤2）中称取的4，4′-二胺基二苯醚与二甲基甲酰胺首先添加入搅拌釜内并在35～40℃的条件下均匀搅拌20min，使得4，4′-二胺基二苯醚全部溶解；
4）、当步骤3）中搅拌釜以35～40℃的条件下均匀搅拌20min后，将步骤2）中的均苯四甲酸二酐缓慢添加如入搅拌釜内，并在在35～40℃的条件下均匀搅拌4h后得到聚酰胺酸；
5）、将步骤4）中聚合反应所得到的聚酰胺酸与步骤1）中所准备的BN粒子按一定的配比进行混合，且BN粒子的质量分数为30%；
6）、将步骤5）中按一定的配比进行混合的聚酰胺酸及BN粒子在0℃以下环境中搅拌均匀，并用涂布器在离型膜上涂膜，然后放入烘箱中，经脱水固化后得到聚酰亚胺薄膜。
上述实施例中，具体的，所述步骤1）中，BN粒子包括微米级BN粒子与纳米级BN粒子，当微米级BN粒子与纳米级BN粒子达到合适的比例时，能形成任意的导热桥或导热网。
上述实施例中，具体的，所述步骤5）中，BN粒子的质量分数为30%时，微米级BN粒子与纳米级BN粒子的比例为7:3，导热网最易形成，因为微米级的BN粒子形成主要的导热路径，纳米级的BN粒子则在微米级BN粒子间起到连接作用以增加其接触来提高聚酰亚胺薄膜的导热性能。
上述实施例中，具体的，所述步骤6）中烘箱内的温度为120℃，且放置时间50s，因聚酰亚胺薄膜成膜时间过长或过短都会降低薄膜的抗张强度，经发明人多次聚酰亚胺薄膜的成膜实验，得出聚酰亚胺薄膜成膜在在120℃的烘箱内放置50s内成膜时，薄膜的抗张强度最大，且薄膜的剥离强度为1.2kgf/cm。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）、高导热型聚酰亚胺薄膜制备前准备，包括均苯四甲酸二酐、4，4′-二胺基二苯醚、二甲基甲酰胺、BN粒子；
2）、称取均苯四甲酸二酐、4，4′-二胺基二苯醚、二甲基甲酰胺，且四甲酸二酐与4，4′-二胺基二苯醚之间物料摩尔比控制在1.1～1.2之间；
3）、将步骤2）中称取的4，4′-二胺基二苯醚与二甲基甲酰胺首先添加入搅拌釜内并在35～40℃的条件下均匀搅拌20min，使得4，4′-二胺基二苯醚全部溶解；
4）、当步骤3）中搅拌釜以35～40℃的条件下均匀搅拌20min后，将步骤2）中的均苯四甲酸二酐缓慢添加如入搅拌釜内，并在在35～40℃的条件下均匀搅拌4h后得到聚酰胺酸；
5）、将步骤4）中聚合反应所得到的聚酰胺酸与步骤1）中所准备的BN粒子按一定的配比进行混合，且BN粒子的质量分数为30%；
6）、将步骤5）中按一定的配比进行混合的聚酰胺酸及BN粒子在0℃以下环境中搅拌均匀，并用涂布器在离型膜上涂膜，然后放入烘箱中，经脱水固化后得到聚酰亚胺薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，BN粒子包括微米级BN粒子与纳米级BN粒子。
3.根据权利要求1所述的一种高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤5）中，BN粒子的质量分数为30%时，微米级BN粒子与纳米级BN粒子的比例为7:3。
4.根据权利要求1所述的一种高导热型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤6）中烘箱内的温度为120℃，且放置时间50s。
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