影響聚酰胺酸合成的主要因素包括溫度的控制和加料方式選擇,PAA合成反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),因此降低溫度對(duì)平衡右移是有利的。因此PAA的合成通常是在低溫(-10℃~室溫)下進(jìn)行,溫度升高會(huì)導(dǎo)致PAA降解以及部分聚酰胺酸環(huán)化脫水,所以聚酰胺酸通常要求低溫下合成與保存。
在溫度控制適宜的基礎(chǔ)上,合成時(shí)加料順序直接影響產(chǎn)物的分子量大小。把二元胺加入到溶劑體系中,攪拌溶解,然后再加入固體二元酐(常常采用分批加人),此加料方法為“正加料法”,反之則為“反加料法”。若采用“反加料法”,二元酐在反應(yīng)初期會(huì)發(fā)生二元酐的縮聚反應(yīng)和水解反應(yīng),破壞其與二元胺的等當(dāng)量配比從而影響最終聚酰胺酸的分子量。
PAA漿料流延成膜干燥過程的主要目的是使薄膜中溶劑揮發(fā)出去,并進(jìn)行亞胺化反應(yīng),漿料成膜過程中常采用連續(xù)升溫的方法,當(dāng)溫度的變化梯度較大時(shí),低分子量的物質(zhì)沒有足夠的時(shí)間去相互反應(yīng)形成分子量更大的低聚物,許多低分子物質(zhì)沒有發(fā)生聚合反應(yīng),造成薄膜機(jī)械性能下降,同時(shí)溶劑揮發(fā)速度過快也會(huì)對(duì)薄膜表觀形成沖擊,造成薄膜表面粗糙度偏高。
通過優(yōu)化聚酰胺酸合成及聚酰亞胺實(shí)驗(yàn)室成膜工藝,得到制備高性能聚酰亞胺薄膜關(guān)鍵工藝為:
1、聚酰胺酸合成采用正加料法,單體投料摩爾比為1:1.00,反應(yīng)溫度l0℃,并低溫保存;
2、聚酰亞胺成膜過程中PAA漿料真空消泡4h,流延基板升溫至40℃,薄膜干燥和亞胺化采用程序升溫,速率控制為2-3~C/rain,**干燥溫度為130℃;**亞胺化溫度為450℃。制備出聚酰亞胺薄膜其拉伸強(qiáng)度達(dá)到337.88Mpa,粗糙度低于10nm。