防静电吸附的聚酰亚胺薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防静电吸附的聚酰亚胺薄膜及其制备方法。所述的制备方法为：取亲水性颗粒均匀分散于极性非质子溶剂中，然后加入芳香族二胺和四羧酸二酐反应制得聚酰胺酸树脂溶液，所得聚酰胺酸树脂溶液按常规工艺铺膜、热酰亚胺化，得到防静电吸附的聚酰亚胺薄膜；其中，所述的亲水性颗粒为氧化硅和/或氧化钛，亲水性颗粒的加入量为聚酰胺酸树脂溶液固含量的0.1～3w/w％。采用本发明专利技术所述方法制备的PI薄膜在保持其原有透明率和绝缘性的基础上有效降低表面静电，所得PI薄膜表面电阻率≥1015Ω，体积电阻率≥1012Ω·m，吸湿性＜2％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及聚酷亚胺材料
，具体设及一种防静电吸附的聚酷亚胺薄膜及 其制备方法。
技术介绍
聚酷亚胺（PI)薄膜是芳香杂环聚合物中最主要的产品，具有耐高溫、机械强度 高、化学稳定、尺寸稳定性好等优异的综合性能。被用作电子绝缘膜广泛应用于微电子、液 晶显示、医疗等行业领域的PI薄膜要求具有良好的绝缘性能，其电气强度一般在300kV/mm 左右，体积电阻率达1〇12~10ISΩ.m，表面电阻率达l〇is~10 2°Ω。然而，由于PI薄膜较高 的表面电阻率，导致PI薄膜在生产及后处理过程中，膜和膜之间因摩擦产生较多的电荷积 累，不易消散，从而产生静电，虽然可通过在线静电消除设备能够暂时除去表面电荷，但在 搬运、存放、使用等过程中，也会因轻微地摩擦产生静电，表面带静电的PI薄膜也很容易吸 附空气中的灰尘等杂质，空气洁净程度越差，吸附的杂质越多，不仅影响外观质量，形成凸 点、凹坑或压痕，还会大大降低PI薄膜的电气强度，影响电子元器件等制品的质量和寿命。 因此，如何解决聚酷亚胺薄膜的静电问题成为各个生产厂家的共同需求。 国内外大量文献资料报道了抗静电PI薄膜的技术研究，大部分文献通过加 入碳系填料，如哈尔滨理工大学吴雪松加入石墨微片等，将PI薄膜表面电阻率降低至 1〇8〇,但是，在体积电阻率降至1〇ι°Ω.m时会大大降低PI薄膜的绝缘性。再如公开 号为CN103694487A的专利技术专利通过加入碳纤维、中科院张立彬加入氧化石墨締片（张 立彬，王金清，杨生荣等.石墨締-聚酷亚胺复合薄膜的制备及性能表征.高 分子学报，2014,（11) :1472-1478.)、南京工业大学吴海红加入导电炭黑（吴海红， 蒋里锋，俞娟等.聚酷亚胺/导电石墨抗静电复合材料的制备与表征.塑料工 业，2012, 40 (1) : 119-122.)等获得抗静电PI薄膜，但运些方式得到的均是黑色PI薄膜，该 类薄膜市场用量不大，并不适于用量大的晓性覆铜板用聚酷亚胺薄膜。 技术人员发现通过加入导电金属或氧化物（例如二氧化锡等）的方式可W保持原 有PI薄膜的透明性，当加入量达10%时，表面电阻率会下降至1〇ι°Ω，但是，过大的加入量 直接影响了ΡΙ薄膜的机械强度，而且导电金属或氧化物密度大，分散困难，容易沉降，不利 于获得一致性好的ΡΙ薄膜。此外，更多报道采用导电高分子材料获得抗静电ΡΙ薄膜，但是， 导电高分子材料刚性大、难溶、难烙，导电稳定性和重复性差。总体而言，现有制备抗静电ΡΙ 薄膜采用的导电添加物均会降低ΡΙ薄膜的绝缘性。而GB/T13542. 6-2006要求电气绝缘用 聚酷亚胺薄膜要求表面电阻率> 10"~10 "Ω，体积电阻率> 1〇1°~10"Ω.m，因此，现有 抗静电PI薄膜无法满足电子或电气绝缘性使用要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种防静电吸附的聚酷亚胺薄膜及其制备方法。 采用本专利技术所述方法制备的PI薄膜在保持其原有透明率和绝缘性的基础上有效降低表面 静电，所得PI薄膜表面电阻率> 1〇isQ，体积电阻率> 1〇ι2Ω.m，吸湿性< 2%。 本专利技术所述的防静电吸附的聚酷亚胺薄膜的制备方法为：取亲水性颗粒均匀分散 于极性非质子溶剂中，然后加入芳香族二胺和四簇酸二酢反应制得聚酷胺酸树脂溶液，所 得聚酷胺酸树脂溶液按常规工艺铺膜、热酷亚胺化，得到防静电吸附的聚酷亚胺薄膜；其 中，所述的亲水性颗粒为氧化娃和/或氧化铁，亲水性颗粒的加入量为聚酷胺酸树脂溶液 固含量的0. 1~3w/w%。 上述制备方法中，所述的芳香族二胺可W是现有技术中的常规选择，具体可W是 选自4, 4'，-二氨基二苯酸（0DA)、3, 4'，-二氨基二苯酸、3, 3'，-二氨基二苯酸、1，4-二氨 基苯（P-PDA)、1，3-二氨基苯（m-PDA)、1，2-二氨基苯（0-PDA)、4, 4' -二氨基联苯值BZ)、 3, 3' -二甲基-4, 4' -二氨基联二苯（0TD)、2, 2' -二甲基-4, 4' -二氨基联二苯（MTD)中 的一种或任意两种W上的组合。当芳香族二胺的选择为上述两种W上的组合时，它们之间 的配比可W为任意配比。 上述制备方法中，所述的四簇酸二酢可W是现有技术中的常规选择，具体可W是 选自均苯四酸二酢（PMDA)、3, 3'，4, 4'-联苯四簇酸二酢（S-BPDA)、2, 3, 3'，4'-联苯四簇 酸二酢（a-BPDA)、3, 3'，4, 4' -二苯酸四簇酸二酢（0DPA)、2, 3, 3'，4' -二苯酸四簇酸二 酢、3, 3'，4, 4'-二苯甲酬四酸二酢度TDA)和2, 3, 3'，4'-二苯甲酬四簇酸二酢中的一种 或任意两种W上的组合。当四簇酸二酢的选择为上述两种W上的组合时，它们之间的配比 可W为任意配比。 上述制备方法中，所述的极性非质子溶剂可W是现有技术中的常规选择，具体可 W是选自N，N-二甲基乙酷胺（DMAC)、N，N-二甲基甲酯胺（DMF)、N-甲基-2-化咯烧酬 (NMP)、N，N-二乙基乙酷胺和N，N-二乙基甲酯胺中的一种或任意两种W上的的组合。当极 性非质子溶剂的选择为上述两种W上的组合时，它们之间的配比可W为任意配比。所述极 性非质子溶剂的用量具体可W是当芳香族二胺、四簇酸二酢和极性非质子溶剂反应形成聚 酷胺酸树脂溶液时，该聚酷胺酸树脂溶液中的固含量控制在8~30w/w%，优选10~25w/ W%，进一步优选为15~21w/w%。 在芳香族二胺和四簇酸二酢进行反应时，所述芳香族二胺和四簇酸二酢的摩尔比 及缩聚反应的溫度与时间均与现有技术相同，具体地，所述芳香族二胺和四簇酸二酢的摩 尔比可W是0.9~1. 1 :1，优选为0.95~1.05 :1，更优选为0.99~1.01 :1 ;所述缩聚反应 的溫度可W是0~80°C，优选0~60°C，更优选0~50°C，反应的时间通常为3~12h。在 加入四簇酸二酢与芳香族二胺反应时，所述四簇酸二酢优选采用分批次加入，可W使反应 更加均匀、更加完全。 申请人发现，当亲水性颗粒的加入量在上述限定范围内时，所得薄膜在保持原 有PI薄膜的透明度、绝缘性和电气强度的同时，还可W有效降低表面静电（表面电阻率 > 1〇ι5Ω、体积电阻率> 1〇ι2Ω.m)，起到防止灰尘吸附的作用，并保证薄膜的吸湿性< 2%。 而当亲水性颗粒的加入量低于上述限定范围的下限时，不能起到明显降低静电的作用；而 当加入量超过上述限定范围的上限时，所得薄膜的吸湿性增加，不能满足电子器件对吸湿 性< 2%的性能要求。 上述制备方法中，所述亲水性颗粒的加入量优选为聚酷胺酸树脂溶液固含量的 0. 5~2w/w%。可W采用现有常规的方式及设备将亲水性颗粒分散于极性非质子溶剂中， 如采用均质机、研磨机、砂磨机、乳化机或超声分散机等分散设备将亲水性颗粒均匀分散于 极性非质子溶剂中。所述亲水性颗粒可W先分散于部分极性非质子溶剂中，之后再加入剩 余的极性非质子溶剂中混合均匀；也可W将亲水性颗粒一次性分散于全部用量的极性非质 子溶剂中。 上述制备方法中，在选择W氧化娃（Si化）作为亲水性颗粒时，优选采用平均粒径 为10~l本文档来自技高网...

【技术保护点】
防静电吸附的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：取亲水性颗粒均匀分散于极性非质子溶剂中，然后加入芳香族二胺和四羧酸二酐反应制得聚酰胺酸树脂溶液，所得聚酰胺酸树脂溶液按常规工艺铺膜、热酰亚胺化，得到防静电吸附的聚酰亚胺薄膜；其中，所述的亲水性颗粒为氧化硅和/或氧化钛，亲水性颗粒的加入量为聚酰胺酸树脂溶液固含量的0.1～3w/w％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：青双桂，姬亚宁，白小庆，马纪翔，
申请(专利权)人：桂林电器科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45