聚酰亞胺薄膜製取工藝首先(xiān)是進行樹脂合成,由芳香族二胺和芳香族二酐在高沸點質(zhì)子惰性的溶劑中以大致等摩爾比進行縮聚(jù)反應,生成聚酰亞胺樹脂的預聚體聚酰胺(àn)酸溶液,並使其在支持體上塗布或流延成膜,再(zài)經亞胺化而成。製取工藝基本上是二步法(fǎ),**步是縮聚合成預聚(jù)體聚酰胺酸( PAA) ,第二步是脫水閉環(huán)成膜亞(yà)胺化。通常芳香族二酐用均苯四甲酸二酐( PMDA) 、芳香族二胺用4. 4'-二氨基二苯醚( ODA) 、極性溶劑用二甲基(jī)乙酰胺( DMAC) 為原料(liào)。
合成聚酰胺酸(suān)
在氮氣保護下,將4. 4'-二氨基(jī)二苯醚(mí)溶於溶(róng)劑二甲基乙酰(xiān)胺中,攪拌下分次加入少量幹燥的均苯四甲酸二酐。此時溶液的粘度逐(zhú)漸增大,當達到等摩爾比左右時,粘度急劇變大,反應基本(běn)完成,在反應溫度較低( 10 ~ 20 ℃) 、反(fǎn)應物濃度較高( 15% ~25%) 、原料(liào)純度較高(gāo)( ≥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(tiáo)件下(xià)得到高分子質量(liàng)的(de)性能穩定的聚酰胺酸溶液,然後將其在幹燥的氮(dàn)氣保護下過濾、消泡,備用。
成膜亞胺化
脫水閉環亞胺化的(de)方法有熱亞胺(àn)化法( HIM) 和化學亞胺化法( CIM) 兩種。熱亞胺化法是(shì)將聚(jù)酰胺酸加熱到一定溫度,使之(zhī)脫水閉環亞胺化法,製成聚酰亞(yà)胺薄膜。該方法工藝過(guò)程(chéng)和(hé)設備較簡單,但所得薄膜性能較一般,使用範(fàn)圍有限,不能滿(mǎn)足高端領域的需求。化學亞(yà)胺化法是在溫度保(bǎo)持為- 5 ℃以下的聚酰胺酸溶液中加入一定量的脫水劑(jì)和催化劑,快速混合均勻,加熱到(dào)一定溫度使之脫水閉環亞胺化,得(dé)到聚酰亞胺薄膜。該方法所需時間(jiān)短、產能高,且所得薄膜的物化性能好、應用範圍廣(guǎng)。
成膜方法主要(yào)有浸漬法( 或稱(chēng)鋁箔上膠法) 、流延法和流延拉伸法。浸漬法設備、工藝(yì)簡單,但薄膜(mó)表麵經常粘有鋁粉,薄(báo)膜長度受到(dào)限製,生產效率低,不宜發展。流延法設(shè)備精度高,薄膜均勻(yún)性好,表麵幹淨(jìng)平整,薄膜長度不受限製,可以連續化生產,薄膜各方麵性能均不錯,一般使用要求的薄膜(mó)均可采用此法生產(chǎn)。流延拉(lā)伸法生產的薄膜,性(xìng)能有顯著提高,但工藝(yì)複雜,生產條件苛刻,投資大,產品價格高,隻有高質量薄膜才采用此(cǐ)法。
流延拉伸法工藝
流延拉伸法生(shēng)產工藝流程見下圖,製取好的聚酰胺酸溶(róng)液消泡後,從不鏽鋼溶液儲罐經管(guǎn)路壓入流延機的流涎嘴(zuǐ)儲(chǔ)槽中。流延機鋼帶以勻速運行,將儲槽中的溶液(yè)經流延(yán)嘴前刮板帶走,而形成厚度均勻的液膜,在鋼帶上隨其運行一周,形成含有一定量(liàng)殘餘溶劑等(děng)的具(jù)有自支持性的(de)聚酰胺酸凝膠狀膜,從流延機鋼(gāng)帶上剝離下來(lái)後依次先後進入縱向拉伸機和橫向拉伸(shēn)機,經拉伸機內的預熱輥加熱後(hòu),分別進行縱向拉伸和橫向拉伸,大(dà)大增強了薄膜的強度和尺寸(cùn)穩定性,拉伸比通常控製在1 ~ 1.5。當達(dá)到相應的(de)縱向和橫向拉伸比時,從拉伸機出來的經過雙向拉(lā)伸的薄膜(mó),經過幹燥後,進入多輥筒形式的亞胺化爐進行(háng)熱定型處理,成為固態薄膜,再(zài)經(jīng)冷卻、裁邊、收卷得到聚酰亞胺薄膜成(chéng)品。