一种含有纳米富勒烯的聚合物薄膜制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112876846A(43)申请公布日2021.06.01(21)申请号202011600236.0(22)申请日2020.12.30(71)申请人北京市理化分析测试中心地址100089北京市海淀区西三环北路27号(72)发明人张梅刘伟丽刘珊珊崔芃王尉胡光辉(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人于慧(51)Int.Cl.C08L79/08(2006.01)C08K9/04(2006.01)C08K3/04(2006.01)C08J5/18(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种含有纳米富勒烯的聚合物薄膜制备方法(57)摘要本发明涉及一种含有纳米富勒烯掺杂改性聚酰亚胺的方法，步骤如下：首先将二胺与二酐在有机溶剂中反应，得到聚酰胺酸；之后加入氨基酸酯或取代氨基酸酯修饰改性的纳米富勒烯，混合均匀得到聚酰胺酸/富勒烯前驱体溶液；将前驱体溶液涂覆制膜，经高温热酰亚胺化获得聚酰亚胺/富勒烯杂化薄膜。本发明的方法可有效改善聚酰胺酸溶液的存储稳定性，特别是有助于抑制较高储存温度下分子链降解所导致的粘度降低问题，同时纳米富勒烯的引入可在不影响聚酰亚胺薄膜表面平整性的基础上，提高薄膜材料的耐刮擦性能和导热性能。CN112876846ACN112876846A权利要求书1/1页1.一种含有纳米富勒烯的聚酰亚胺薄膜制备方法，其特征在于，由聚酰胺酸与氨基酸酯或取代氨基酸酯表面改性的纳米富勒烯混合，经高温热酰亚胺化制备得到。2.根据权利要求1所述的方法，包括如下步骤：（1）将二胺与二酐溶于有机溶剂中，反应得到聚酰胺酸溶液；（2）将纳米富勒烯加入至聚酰胺酸溶液中，混合得到聚酰胺酸/富勒烯前驱体溶液；（3）将上述前驱体溶液涂覆制膜，经高温热酰亚胺化得到聚酰亚胺/富勒烯杂化薄膜。3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤（1）中，所述有机溶剂为N,N'‑二甲基甲酰胺、N,N'‑二甲基乙酰胺、N,N'‑二乙基甲酰胺、N,N'‑二乙基乙酰胺、二甲基丙酰胺、二乙基丙酰胺、N‑甲基吡咯烷酮、N‑乙基吡咯烷酮、丁内酯、环戊酮、二甲基亚砜、间甲酚中的任意一种或多种。4.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤（1）中，所述聚酰胺酸溶液的固含量为10%~40%，反应温度在‑10℃~80℃；或者，二胺与二酐的摩尔比为1：0.98~1.04。5.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤（2）中，所述氨基酸酯或取代氨基酸酯表面改性的纳米富勒烯为氨基酸酯、甲基氨基酸酯、乙基氨基酸酯、苯甲基氨基酸酯修饰改性的C60或C70富勒烯。6.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤（2）中，纳米富勒烯的加入量为聚酰胺酸质量的0.1%~6%。7.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤（3）中，所述高温热酰亚胺化过程包括80~250℃热烘0.5~8小时；250~400℃热烘0.5~6小时。8.根据权利要求1至7任一项所述的方法制备的聚酰胺酸/富勒烯前驱体溶液。9.根据权利要求1至7任一项所述的方法制备的聚酰亚胺/富勒烯杂化薄膜。10.根据权利要求9所述的聚酰亚胺/富勒烯杂化薄膜在航空、航天、电子、微电子领域的应用。2CN112876846A说明书1/6页一种含有纳米富勒烯的聚合物薄膜制备方法技术领域[0001]本发明属于材料掺杂改性领域，涉及一种聚合物材料的掺杂改性方法，具体而言，涉及一种含有纳米富勒烯的聚酰亚胺薄膜的制备方法。背景技术[0002]聚酰亚胺是一类重要的高性能聚合物材料，在航空、航天、电子、微电子、新能源等领域具有非常广泛的应用。聚酰亚胺的酰亚胺化方法包括热酰亚胺化法和化学酰亚胺化法两种，绝大多数的聚酰亚胺因其较差的溶解性只能选取热酰亚胺化法，即通过聚酰胺酸或其他聚酰胺酸衍生物经高温热酰亚胺化处理得到聚酰亚胺。[0003]对于聚酰胺酸及其衍生物前驱体而言，其储存稳定性较差，在较高温度甚至室温下即可发生明显的降解，特别是在湿度较大、空气或有氧气氛下，聚酰胺酸溶液的粘度降低更为明显。而聚酰胺酸的降解导致聚合物分子量的降低，会严重影响到后续所制备聚酰亚胺材料的性能，这也极大限制了热酰亚胺化法所制备聚酰亚胺的应用。因此，改善聚酰胺酸及其衍生物的储存稳定性一直是人们研究的重点。为此，人们通常在严格控温控湿环境例如无氧干燥的低温‑5℃及更低温度下储存，或采用低吸湿性混合溶剂的方式储存、或在聚酰胺酸溶液中加入有机小分子稳定助剂等方法。然而，苛刻的无氧干燥低温环境无法适用于更多有水有氧室温甚至更高温度的场景，混合溶剂方法受聚酰亚胺结构体系溶解性的限制不具有普适性，而外加有机小分子助剂则影响聚合物材料的耐热性能特别是热分解温度会有较大降低。因此，开发一种简单、普适性强且不会对聚酰亚