(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210978473.3 (22)申请日 2022.08.16 (71)申请人 江西理工大 学 地址 341000 江西省赣州市客家大道1958 号 (72)发明人 刘道生　张良　华叙云　 (51)Int.Cl. C08L 79/08(2006.01) C08K 9/10(2006.01) C08K 9/06(2006.01) C08K 7/18(2006.01) C08K 3/38(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08J 5/18(2006.01) C08G 73/10(2006.01) (54)发明名称 一种聚酰 亚胺薄膜导热通道的构建方法 (57)摘要 本发明公开了一种纳米复合PI(聚酰亚胺) 薄膜构建增强导热通道的制备方法， 该薄膜由含 有核壳结构的导热填料的聚酰胺酸溶液经微米 级针， 狭长、 变径的模头通道挤出， 铺膜， 压延， 再 平稳缓慢地通过强电磁场， 热亚胺化处理， 冷却 后制得高导热聚酰亚胺薄膜。 随着电子技术快速 的发展， 聚合物材料自身较低的热导率已不能满 足现代电子器件的散热需求， 因此提高聚合物热 导率， 实现高效率的传热 具有重要意 义。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115216151 A 2022.10.21 CN 115216151 A 1.一种纳米填料取向增强的高导热聚酰亚胺复合薄膜,其特征在于， 该复合PI薄膜由 含有核壳结构导热填料的聚酰胺酸溶液经微米级针板振动后再由狭长、 横截面积 渐变的模 头通道挤出、 铺膜、 压延、 过强电磁场导向、 热亚胺化制成； 其中导热填料由至少包含一种为 片状导热填料的两种及以上不同形貌的填料混合而成。 2.根据权利要求1所述的一种核壳结构导热填料， 其特征在于， 所述的导热填料， 其制 备方法包括如下步骤: (1)一种核壳结构导热填料,其特征在于， 所述核壳结构导热填料是通过改性剂处理氧 化铝和高温煅烧氮化硼， 采用静电自组装方法制得的氮化硼包覆氧化铝。 (2)根据权利要求2所述的一种核壳结构导热填料， 其特征在于， 所述的氧化铝形貌为 球状,粒径为1 ‑30um:氧化硼为六 方氧化硼， 粒径为5 0nm‑5um。 (3)制备KH550改性的氧化铝:用无水乙醇与去离子水配置分散液， 其中无水乙醇的质 量浓度为5 ‑60％,调节PH为5 ‑6,向分散液中缓慢滴加KH550,其中KH550的质量份为分散液 的1‑5％； 搅拌水解,再加入氧化铝， 其中氧化铝的质量份为分散液的10 ‑60％， 水浴加热后 离心干燥,制得 KH550改性的氧化铝； (4)制备改性的氮化硼:称取氮化硼,在900 ‑1200℃环境下煅烧1 ‑2h后， 用去离子水为 分散液,超声后离心干燥， 制得改性的氮化硼: (5)制备氮化硼包覆的氧化铝:按改性的氮化硼与改性的氧化铝的质量比为1:1 ‑10的 比例,称取步骤(2)制得的改性的氮 化硼,加入去离子水， 配置浓度为1 ‑10mg/ml的氛化硼分 散液,超声后调节PH为4 ‑5,加入步骤(3)制得KH550改性的氧化铝， 搅拌离心干燥,制得氮化 硼包覆的氧化铝的核壳导热填料。 3.根据权利要求1所述的微米级针板， 其特征在于， 所述的微米级针板为长为50 ㎜宽30 ㎜的长方形外观， 直径 为1 μm长为20 μm的不锈钢针， 且针 之间的距离 设定为5 μm。 在工作运行 过程中施加纳米级脉冲振动。 4.根据权利要求1所述的一种填料取向增强的高导热聚酰亚胺复合薄膜， 其特征在于， 所述的薄膜厚度为25 ‑50um， 聚酰胺酸溶 液固含量 为25％‑40％。 5.根据权利要求1所述的一种填料取向增强的高导热聚酰亚胺复合薄膜， 其特征在于 所述的导热填料包含有氧化铝、 氧化锌、 氮化硼、 氧化铁、 碳化硅、 铜粒子、 银粒子、 碳纳米 管、 鳞片状的碳粉等纳米粒子 。 6.纳米填料取向增强的高导热聚酰亚胺复合薄膜的制备方法， 其特征在于， 包括如下 步骤: (1)将至少包含一种为片状导热填料的两种以上不同形貌的导热纳米填料分别加入 KH550溶剂中进 行均匀预 处理后,依次加入到芳香族二胺溶液中， 并搅拌均匀得到均匀混合 体系； (2)将芳香族二酐分批加入到步骤(1)得到的混合体系中,芳香族二酐全部加入后,使 用电机和电磁脉冲搅拌器对混合溶液进行充分搅拌反应,对混合溶液进 行消泡处理后制得 聚酰胺酸溶 液； (3)将消泡后的聚酰胺酸溶液经过微米级针板， 给针板施加脉冲振动， 振幅范围控制在 纳米级内， 且由于纳米粒子较芳香族二酐等分子来说属于是大分子物质， 在微米振动的过 程中， 分子大的物质会缓慢靠 近微米针形成非紧密连接的导热通道。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115216151 A 2(4)将步骤(3)中得到的混合溶液通过狭长、 横截面积渐变的挤出机模头通道挤出到带 刮刀的钢带上， 得到具有一定自撑性的聚酰胺酸凝胶膜， 通过压延 机得到预定厚度的胶膜， 片状填料通过模头通道时， 受剪切作用发生在薄膜面内取向。 (5)将步骤(4)得到的平铺膜经过强电磁场， 在未亚胺化薄膜经过强电磁场时， 对纳米 粒子进行规则性导向形成导热通道， 热亚胺化后制得高导热聚酰亚胺薄膜， 冷却后收卷得 到高导热聚酰 亚胺薄膜。 7.根据权利要求1所述的强电磁通道， 其特征在于， 所述的强电磁通道施加高电压构建 一个强磁通道， 在聚酰亚胺溶液薄膜经过改通道时， 强电磁作用使薄膜发生极化效应， 使纳 米粒发生 规则运动， 形成导热通道。 8.根据权利要求8所述的纳米填料取向增强的高导热聚酰亚胺复合薄膜的制备方法， 其特征在于,所述的微米粒针板导向作用形成非紧密联系的纳米粒子导热通道。 9.一种制备填料取向增强的高导热聚酰亚胺复合薄膜的模头,其特征在于,所述的模 头,设有狭长、 横截面积渐 变的模头通道， 横截面 为矩形,横截面积沿挤出 方向逐渐减小。 10.基于6 ‑(3)的制备操作后， 对溶液进行刮涂， 待表面光滑后， 将刮涂板放置电磁装置 中， 施加规律的电磁脉冲， 促使聚酰亚胺溶液内的纳米粒子规则运动， 放入亚胺化炉亚胺 化 处理。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115216151 A 3