一种聚酰亚胺多孔复合薄膜制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115746380A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211480773.5(22)申请日2022.11.24(71)申请人慧迈材料科技（广东）有限公司地址528000广东省佛山市南海区狮山有色金属园小塘虹岭路201-2号(住所申报)(72)发明人刘屹东罗旭良闵永刚张继升(74)专利代理机构广东高端专利代理事务所(特殊普通合伙)44346专利代理师徐玲(51)Int.Cl.C08J9/26(2006.01)C08J5/18(2006.01)C08L79/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种聚酰亚胺多孔复合薄膜制备方法(57)摘要本发明公开了一种聚酰亚胺多孔复合薄膜制备方法，其具体制备方法包括以下步骤：采取原位聚合的方法将纳米级二氧化硅微球(SiO2)、镍粉或离子液体中的一种与溶剂和二胺、二酐混合反应一段时间制得带有纳米SiO2、镍粉或离子液体的聚酰胺酸(PAA)溶液，将混合溶液浇铸于玻璃板上，烘干溶剂后梯度升温对薄膜进行亚胺化，得到聚酰亚胺(PI)复合膜，再将复合膜于氢氟酸(HF)、镍刻蚀剂中浸泡处理24h，得到多孔PI复合薄膜。本发明工艺操作简单，制备过程中不需要高温，条件温和，实用性强，成本低，节约能源，易于实现工业化生产，具有工业化前景。采用本方法制备的多孔聚酰亚胺复合膜，亚胺化完全，耐高温且机械性能好。CN115746380ACN115746380A权利要求书1/1页1.一种聚酰亚胺多孔复合薄膜制备方法，其特征在于包括有以下步骤：S1.采取原位聚合的方法在反应釜中将纳米二氧化硅微球或镍粉与有机溶剂和二胺、二酐按一定的比例混合反应制得带有纳米SiO2或镍粉的聚酰胺酸(PAA)溶液；S2.将PAA溶液浇铸于清洁的玻璃板上匀胶，在真空干燥箱中烘干有机溶剂后热亚胺化制得所需的纳米SiO2/PI复合薄膜；S3.在聚四氟乙烯反应釜中加入HF或镍刻蚀剂(HCl)，将纳米SiO2/PI复合薄膜完全浸泡于酸液中处理24h；S4.取出复合薄膜清理表面残留液体并烘干即得到具有多孔结构的PI复合薄膜。2.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺多孔复合薄膜制备方法，其特征在于所述PAA溶液的制备方法为：在有机溶剂中加入纳米SiO2或镍粉分散均匀得到分散液，把二胺加入分散液中搅拌溶解，二胺完全溶解后，缓慢加入二酐与二胺进行反应，随着反应进行体系黏度逐渐增大，二酐在20～30分钟内全部加入体系并待反应完全后得到掺杂纳米SiO2或镍粉的PAA溶液。3.根据权利要求2所述的一种聚酰亚胺多孔复合薄膜制备方法，其特征在于二酐加入到含纳米SiO2以及镍粉的二胺溶液中反应时，反应是在氮气保护下，在15～35℃下进行，反应时间为8～48小时，纳米SiO2是通过搅拌后超声分散于有机溶剂中，超声频率范围20±2KHz，时间不低于30分钟。4.根据权利要求2所述的一种聚酰亚胺多孔复合薄膜的制备方法，其特征在于二酐与二胺的质量总和占有机溶剂质量的15％到30％，所述的纳米SiO2或镍粉占二酐与二胺质量总和的0.5％到15％。5.根据权利要求2所述的一种聚酰亚胺多孔复合薄膜的制备方法，其特征在于所述二胺为4’4‑二氨基二苯醚、对苯二胺、二氨基二苯酮或其衍生物、二氨基二苯砜或其衍生物中的一种或几种，所述的二酐为均苯四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、二苯甲烷二酐类化合物、含酮羰基二酐化合物与二苯醚二酐中的一种或几种。6.根据权利要求4所述的一种聚酰亚胺多孔复合薄膜的制备方法，其特征在于所述有机溶剂为二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)和N‑甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或几种的混合。7.根据权利要求6所述的一种聚酰亚胺多孔复合薄膜的制备方法，其特征在于掺杂纳米SiO2或镍粉的PAA溶液是通过热亚胺法亚胺化得到PI复合薄膜，所述热亚胺法亚胺化是将PAA溶液浇铸于玻璃板上，于台式匀胶机中以800‑1500r/min的转速匀胶15‑30s，随后将溶液在90℃加热30分钟脱去有机溶剂，在250℃和400℃分别加热10分钟，使其完全亚胺化。8.根据权利要求7所述的一种聚酰亚胺多孔复合薄膜的制备方法，其特征在于亚胺化后的PI复合薄膜在聚四氟乙烯反应釜中用HF或HCl处理24h，将二氧化硅微球或者镍粉刻蚀掉最终形成多孔结构。2CN115746380A说明书1/3页一种聚酰亚胺多孔复合薄膜制备方法技术领域[0001]本发明属于高性能聚合物应用领域，更具体地，涉及一种聚酰亚胺多孔复合薄膜制备方法。背景技术[0002]聚酰亚胺(PI)作为一种综合性能良好的功能高分子材料，具有耐热、耐低温、阻燃和无毒的特性，机械性能优异，尺寸稳定，化学性能稳定以及具