聚酰(xiān)亞胺薄膜製取工藝首先是進行(háng)樹脂合成,由芳香族二胺和芳香族二酐(gān)在高沸點質子惰性的(de)溶劑中以大致等摩(mó)爾比進行縮聚反應,生成聚酰亞胺樹脂的(de)預聚體聚(jù)酰胺酸溶液,並使(shǐ)其在支持體上塗布或流延成膜,再經(jīng)亞胺化而成。製取工藝基本上是二步法,**步是縮聚(jù)合成預聚體聚酰胺酸( PAA) ,第二步(bù)是脫水閉環成膜亞胺化。通常芳香族二酐用均苯四甲(jiǎ)酸二酐( PMDA) 、芳香族(zú)二胺用4. 4'-二氨基二苯醚( ODA) 、極性溶劑(jì)用二甲基乙酰胺( DMAC) 為原料。
合成聚酰胺酸
在氮氣保(bǎo)護下,將4. 4'-二氨基二苯醚溶(róng)於溶(róng)劑二甲基乙酰胺中,攪拌下分次加(jiā)入少量幹燥的均苯四甲酸二(èr)酐。此時溶液(yè)的粘度(dù)逐漸增大,當達到等摩爾比(bǐ)左右時,粘度急劇變大,反應基本完成(chéng),在反應溫度(dù)較低( 10 ~ 20 ℃) 、反應物濃度較高( 15% ~25%) 、原料純度較高( ≥99.5%) 、反應體係中含水量小( ≤0. 05%) 、反應物的摩爾比控製**度高的條件下得到高(gāo)分子質量的(de)性能穩定的聚(jù)酰胺酸溶(róng)液,然後將其在幹燥的氮氣保護下過濾、消(xiāo)泡,備(bèi)用。
成膜亞胺化
脫水(shuǐ)閉環亞胺化的(de)方法有熱亞胺化法(fǎ)( HIM) 和化學亞胺化法( CIM) 兩種。熱亞胺化法是將(jiāng)聚酰(xiān)胺酸加(jiā)熱到一定溫度,使之(zhī)脫水(shuǐ)閉環亞(yà)胺化法,製成聚酰亞胺(àn)薄膜。該方法工藝過程和設備較簡單(dān),但所得(dé)薄(báo)膜性能較一般,使用範圍有限,不能滿(mǎn)足高端領域的需求。化(huà)學亞(yà)胺(àn)化法是在溫度保持為- 5 ℃以下的聚酰胺酸溶液中加入一定量的(de)脫水劑和(hé)催化劑,快速混合(hé)均勻,加熱到一定溫度使之脫水閉(bì)環亞胺(àn)化,得到(dào)聚(jù)酰亞胺薄膜。該方法所需(xū)時間(jiān)短、產能(néng)高,且所得薄膜的物化性能好、應(yīng)用(yòng)範圍廣。
成(chéng)膜方法主要有浸漬法( 或稱鋁箔上膠法) 、流延法和(hé)流延拉伸法。浸漬法設備、工藝簡單,但薄膜表麵經常粘有鋁粉,薄膜長度受到限製(zhì),生產效率低,不宜發展。流延法設備(bèi)精度高,薄膜均勻性好,表麵幹淨平整,薄膜長度不受限製,可以(yǐ)連續化生產,薄膜各方麵性能均不錯,一般使用要求(qiú)的薄膜均可采用此法(fǎ)生產。流延拉伸法生(shēng)產的薄膜,性能(néng)有(yǒu)顯著提高,但工藝複雜,生(shēng)產(chǎn)條件苛刻,投資大,產品價格高,隻(zhī)有高質量薄膜才采用此法。
流延拉伸法工藝
流延拉伸法生產工藝流程見(jiàn)下圖,製取好的聚酰胺酸溶液消泡(pào)後,從(cóng)不鏽鋼溶液儲罐經管(guǎn)路壓入流延機的流涎(xián)嘴儲(chǔ)槽中。流延機鋼帶以勻速運行,將儲槽中的溶液經流延嘴前刮(guā)板帶走,而形成厚度均勻的液膜,在鋼帶上隨其運行一(yī)周,形成含有一定量殘(cán)餘(yú)溶劑等的具有自支持性的聚酰胺酸凝膠狀膜(mó),從流延機鋼帶上剝離下來後依(yī)次先後進入縱向拉伸機(jī)和(hé)橫向拉伸機,經拉伸機內的預熱輥加(jiā)熱後,分別進行縱向拉伸(shēn)和(hé)橫向拉(lā)伸,大大增(zēng)強了薄膜的強度和尺寸穩定性,拉伸比通常控製(zhì)在1 ~ 1.5。當(dāng)達到相(xiàng)應的縱向和橫向拉伸比時,從拉伸機出來的(de)經過雙向拉(lā)伸的薄膜,經過幹燥後,進入多(duō)輥筒形(xíng)式的亞胺化爐進行熱(rè)定型處理,成為固態薄膜,再經冷卻、裁邊(biān)、收卷得到聚酰亞胺薄(báo)膜成品。