一種含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜及其制備方法與流程

本發明屬薄膜制備領域，特別涉及一種含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜及其制備方法。
背景技術：
：耐高溫聚酰胺酰亞胺，目前主要應用于漆包線行業。目前現有耐高溫聚酰胺酰亞胺，在市場的應用比較普遍，但是存在的問題是力學性能有待改進，耐高溫性能需要進一步提高，光學性能難以改善；為了滿足市場上的需求，急需開發新型的強自潤滑，耐高溫，具有強光學性能，長壽命聚酰胺酰亞胺薄膜。技術實現要素：本發明提供了一種具有優異的力學性能、穩定的化學性能、光學性能、耐高溫性能、強自潤滑以及長壽命的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜及其制備方法。為了實現上述目的，本發明含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜由重量份數為100～120份的聚酰胺酰亞胺溶液和0.1～5份的納米級鑭系元素材料組成；所述聚酰胺酰亞胺溶液由重量份數20-35份的聚酰胺酰亞胺樹脂、20-60份的有機溶劑、0.1-10份稀釋劑、0.1-20份第一助劑、0.1-20份第二助劑、0.1-20份第三助劑組成；所述納米級鑭系元素材料是納米級鑭系元素、偶聯劑、表面活性劑按10：(2-6)：(0.2-0.5)的重量份數混合而成。所述有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮、氯苯、溴苯、二氯苯、二溴苯、1-四氫萘酮、葑酮、佛爾酮、異佛爾酮中的任意一種或一種以上任意比例的組合；所述稀釋劑為鄰苯二甲酸二酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二戊酯或鄰苯二甲酸二異戊酯中的一種或一種以上任意的組合；所述第一助劑為甲苯、苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯中的一種或一種以上任意的組合；所述第二助劑為乙苯、乙丙苯、丁基苯、異丁基苯、叔丁基苯中的一種或一種以上任意的組合；所述第三助劑為2-丁酮、環戊酮、環己酮中的一種或一種以上任意的組合。所述納米級鑭系元素采用直徑為1-100nm的納米級鑭、納米級鈰、納米級鐠、納米級釹、納米級钷、納米級釤、納米級銪、納米級釓、納米級鋱、納米級鏑、納米級鈥、納米級鉺、納米級銩、納米級鐿、納米級镥的一種或一種以上任意比例的組合。所述所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑，所述硅烷偶聯劑為KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的一種或一種以上任意的組合；所述表面活性劑為陽離子表面活性劑；陽離子表面活性劑為季銨鹽、胺鹽、乙氧基化酰胺、烷基咪唑啉、烷基咪唑啉鹽、磷酸鹽、磷酸酯、磺酸鹽、季銨內鹽、丙胺酸鹽、吐溫60、聚乙烯多胺鹽、劑索羅明A、脂肪胺鹽中的一種或一種以上任意的組合采取加熱融化機械攪拌的方式任意比例混合；所述季銨鹽為十二烷基三甲基氯化銨、十三烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十五烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十七烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十八烷基二甲基羥乙基硝酸銨、十八烷基二甲基羥乙基過氯酸銨、硬脂酸三甲基氯化銨或硬脂酸二甲基戊基氯化銨；所述胺鹽為乙氧胺鹽或乙氧基化脂肪胺鹽；所述磺酸鹽為烷基磺酸鈉、烷基二苯醚二磺酸、烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、壬基苯氧基丙烷磺酸鈉或對壬基二苯醚磺酸鉀；所述季銨內鹽為十二烷基二甲基季銨乙內鹽；所述丙胺酸鹽為二甲基乙醇基十八酰胺丙基銨硝酸鹽。所述含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的厚度為10-100nm。本發明的制備方法包括以下步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：向納米級鑭系元素材料加入偶聯劑和表面活性劑后進行分散處理，制得預處理的納米級鑭系元素材料備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的聚酰胺酰亞胺溶液中加入步驟2)得到的預處理的納米級鑭系元素材料，攪拌均勻得到聚酰胺酰亞胺溶液體系；4)含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜制備：采用勻膠法、刮刀工藝或基底流延法將步驟3)聚酰胺酰亞胺溶液體系均勻鋪展在潔凈的基底上并揮發溶劑，得到待處理薄膜；然后將待處理薄膜經亞胺化法交聯固化，即得到耐高溫的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。步驟2)中分散處理采用超聲波分散處理10-30分鐘。步驟3)是在室溫至100℃的溫度范圍內，一邊攪拌一邊加入經過預處理的納米級鑭系元素，攪拌速度為300-1000轉/分鐘。所述的將聚酰胺酰亞胺溶液體系均勻鋪展在潔凈的基底上的過程是在真空度大于等于80KPa的環境中進行的；勻膠法中，勻膠機的轉動產生的力大小為0.5-10N，轉速為120-600r/min，且基底選擇具有10-70mm有效半徑的基體，潔凈的基底的粗糙度小于等于0.5μm；刮刀工藝和基底流延法中潔凈的基底的粗糙度小于等于0.4μm。所述的亞胺化法為化學亞胺法、熱亞胺法或化學熱亞胺化法：所述的化學亞胺化法：是將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液中，恒溫1-2小時，然后將待處理薄膜在50-80℃下干燥3-4小時；所述的熱亞胺化法：是在120℃下將待處理薄膜恒溫0.5-1小時，然后在小于等于20℃/min的升溫速率下升溫到150-200℃℃恒溫0.5-1小時；所述的化學熱亞胺化法：是將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液恒溫1-2小時，然后將待處理薄膜在50-80℃下干燥3-4小時，再在小于20℃/min的升溫速率下升到150-200℃恒溫0.5-1小時。相對于現有技術，本發明具有以下有益效果：本發明中納米級鑭系元素在加入制備好的聚酰胺酰亞胺溶液前進行預處理，提高納米級鑭系元素與聚酰胺酰亞胺溶液的互溶性，改善其光學性能，納米級鑭系元素的預處理包括加入偶聯劑和表面活性劑；偶聯劑可降低樹脂熔體的粘度，改善分散度以提高加工性能，進而使制品獲得良好的表面質量及機械、熱和電性能；表面活性劑在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質；在納米級鑭系元素單獨添加偶聯劑、或者單獨添加表面活性劑都能夠一定程度提高納米級鑭系元素的性能，但是最好是同時添加適量的偶聯劑和表面活性劑，兩種物質共同作用可將納米級鑭系元素的表面張力降至更理想的水平，以利于在有機體系中的分散表面的張力。有機溶劑N-甲基吡咯烷酮為常用有機溶劑，氯苯、溴苯、二氯苯、二溴苯均屬于苯類，本身可用作有機溶，同時能與其他有機溶劑互溶，在化工生產中常單獨或混合用作溶劑，特別是用作樹脂的溶劑。進一步，加入聚酰胺酰亞胺溶液中的納米級鑭系元素為納米級別；納米材料具有更優良的分散性，且熱穩定性更強，添加在高分子材料中可以增強起力學性能。進一步，加入稀釋劑，降低產品的黏度，增加其流動性；稀釋劑為酯類，能溶于各種有機溶劑，而且這些稀釋劑具有非常近似的性質，在絕緣漆的體系里，可根據生產的實際情況，選擇任意一種或一種以上任意的組合使用。加入第一助劑，增加聚酰胺酰亞胺樹脂的溶解性，第一助劑化學性質活潑，且具有性質非常近似，在絕緣漆的體系里，可根據生產的實際情況利用這些溶解助劑的非常近似的特性，選擇任意一種或一種以上任意的組合使用。加入第二助劑和第三助劑，進一步增加聚酰胺酰亞胺樹脂的溶解性，由于第二助劑和第三助劑化學性質活潑，且具有性質非常近似，在絕緣漆的體系里，可根據生產的實際情況利用這些溶解助劑的非常近似的特性，選擇任意一種或一種以上任意的組合使用。進一步，對預處理后的納米級鑭系元素采用超聲波進行分散可增加其分散性和分散以后的穩定程度。分散的方法很多，機械攪拌也可以滿足需求，但是超聲波分散具有溫度低、時間短、分散效果好的優點。室溫分散的話可以有效地降低分散的溶劑揮發，保護環境及降低成本，但需要的時間較長；分散溫度高則可以降低漆的黏度，增加流動性，提高分散效果，溫度高需要的時間短。在實際生產時，可根據具體情況在上述數值范圍內進行合理的選擇。將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后備用；由于各物質自身特性的差異，溶解的速度不盡相同，按照上述的先后順序可有效地降低溶解所需要的時間，加快溶解的速度。進一步，在聚酰胺酰亞胺溶液中加入經過預處理的納米級鑭系元素時，溫度過低時各物質的黏度太大，不利于攪拌均勻，溫度過高時有機溶劑、稀釋劑，第一助劑、第二助劑和第三助劑均會揮發速度過快因此在上述基礎上，一邊攪拌一邊加入經過預處理的納米級鑭系元素；可有效地避免各物質團聚，影響分散效果。進一步，攪拌時在聚酰胺酰亞胺溶液中加入經過預處理的納米級鑭系元素，速度過慢，不利于攪拌均勻，速度過快則會產生熱導致有機溶劑、稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑揮發，因此在上述基礎上，攪拌速度為300-1000轉/分鐘。進一步，納米級鑭系元素的預處理中加入的偶聯劑為硅烷偶聯劑，所述納米級鑭系元素的預處理中中加入的表面活性劑為陽離子表面活性劑。硅烷偶聯劑的通式為RSiX3，式中R代表氨基、巰基、乙烯基、環氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基團，這些基團和不同的基體樹脂均具有較強的反應能力，X代表能夠水解的烷氧基(如甲氧基、乙氧基等)。本發明可以在漆包線行業廣泛的應用。附圖說明圖1是實施例1制備的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的耐高溫性能測試圖。具體實施方式一種含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，該聚酰胺酰亞胺薄膜由重量份數為100～120份聚酰胺酰亞胺溶液和0.1～5份預處理的納米級鑭系元素材料兩種組分制備而成；1、聚酰胺酰亞胺溶液，組分及含量如表1所示：表12、預處理的納米級鑭系材料，納米級鑭系元素，偶聯劑，表面活性劑按重量份數為10：(2-6)：(0.2-0.5)預處理得到的，組分如表2所示：表2一種制備含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的方法，其特征在于：包括以下步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：向納米級鑭系元素材料加入偶聯劑和表面活性劑后進行分散處理，制得預處理的納米級鑭系元素材料備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的聚酰胺酰亞胺溶液中加入步驟2)得到的預處理的納米級鑭系元素材料，攪拌均勻得到聚酰胺酰亞胺溶液體系；4)含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜制備：采用勻膠法、刮刀工藝或基底流延法將步驟3)聚酰胺酰亞胺溶液體系均勻鋪展在潔凈的基底(石英，玻璃，金屬，單晶硅，聚四氟乙烯板)上并揮發溶劑，得到待處理薄膜；然后將待處理薄膜經亞胺化法交聯固化，即得到耐高溫納米聚酰胺酰亞胺薄膜。下面結合具體實施方式對本發明進行詳細說明。實施例1本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表3所示。表3本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表3的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散10分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至100℃的溫度范圍內、以300轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)設置勻膠機0.5N，均勻轉速120r/min，真空度為80KPa，選擇有效半徑為10mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.5μm，粗糙度定義為基底表面的峰谷或峰頂與表面的平均位置之間的差值)制備納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將制得的納米聚酰胺酰亞胺薄膜放置在120℃的條件下恒溫0.5小時，然后再緩慢升(升溫速率小于20℃/min)到150℃恒溫1小時，取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。N-甲基吡咯烷酮能與酯類等物質互溶、揮發度低、熱穩定性和化學穩定性均佳，而且N-甲基吡咯烷酮對環境影響小，同時價格便宜，為本申請中的有機溶劑的最優選。實施例2本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表4所示。表4本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表4的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散20分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至80℃的溫度范圍內、以500轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)設置勻膠機5N，均勻轉速200r/min，真空度為90KPa，選擇有效半徑為50mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制備含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將制得的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜放置在120℃的條件下恒溫0.5小時，然后再緩慢升(升溫速率小于20℃/min)到170℃恒溫0.8小時，取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例3本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表5所示。表5本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表5的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散30分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至50℃的溫度范圍內、以1000轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)設置勻膠機10N，均勻轉速600r/min，真空度為100KPa，選擇有效半徑為70mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制備含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將制得的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜放置在120℃的條件下恒溫1小時，然后再緩慢升(升溫速率小于20℃/min)到200℃恒溫0.5小時，取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例4本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表6所示。表6本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表6的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散20分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至100℃的溫度范圍內、以300轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)選擇刮刀工藝，真空度為100KPa，在有效半徑為20mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.4μm)制備納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液恒溫1小時，然后將待處理薄膜在50℃下干燥4小時，再在小于20℃/min的升溫速率下升到150℃恒溫1小時，取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例5本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表7所示。表7本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表7的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散20分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至80℃的溫度范圍內、以600轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)選擇基底流延法，真空度為90KPa，選擇有效半徑為30mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.4μm)制備含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液恒溫2小時，然后將待處理薄膜在80℃下干燥3小時，再在小于20℃/min的升溫速率下升到200℃恒溫0.5小時。取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例6本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表8所示。表8本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表8的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散30分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至50℃的溫度范圍內、以1000轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)設置勻膠機9N，均勻轉速600r/min，真空度為100KPa，選擇有效半徑為70mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制備含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將制得的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液中，恒溫1小時，然后將待處理薄膜在50℃下干燥4小時；取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例7本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表9所示。表9本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表9的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散10分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至80℃的溫度范圍內、以600轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)選擇基底流延法，真空度為90KPa，選擇有效半徑為30mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.4μm)制備含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液恒溫2小時，然后將待處理薄膜在60℃下干燥3.5小時，再在小于20℃/min的升溫速率下升到180℃恒溫1.5小時。取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例8本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表10所示。表10本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表10的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散30分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至50℃的溫度范圍內、以1000轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)選擇基底流延法，真空度為90KPa，選擇有效半徑為30mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.4μm)制備含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液中，恒溫2小時，然后將待處理薄膜在80℃下干燥3小時；即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例9本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表11所示。表11本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表11的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散10分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至80℃的溫度范圍內、以600轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)選擇基底流延法，真空度為90KPa，選擇有效半徑為70mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.4μm)制備含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液恒溫1.5小時，然后將待處理薄膜在65℃下干燥3.5小時，再在小于20℃/min的升溫速率下升到180℃恒溫1.5小時。取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例10本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表12所示。表12本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表12的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散30分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至50℃的溫度范圍內、以1000轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)選擇基底流延法，真空度為100KPa，選擇有效半徑為70mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制備含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液恒溫2小時，然后將待處理薄膜在60℃下干燥3.5小時，再在小于20℃/min的升溫速率下升到180℃恒溫1.5小時。取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例11本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表13所示。表13本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表13的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散10分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至100℃的溫度范圍內、以300轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)設置勻膠機0.5N，均勻轉速120r/min，真空度為80KPa，選擇有效半徑為10mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制備納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液恒溫2小時，然后將待處理薄膜在60℃下干燥3.5小時，再在小于20℃/min的升溫速率下升到180℃恒溫1.5小時。取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例12本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表14所示。表14本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表14的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散20分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至80℃的溫度范圍內、以500轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)設置勻膠機5N，均勻轉速200r/min，真空度為90KPa，選擇有效半徑為50mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制備含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液中，恒溫2小時，然后將待處理薄膜在80℃下干燥3小時；即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例13本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表15所示。表15本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表15的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散30分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至50℃的溫度范圍內、以1000轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)設置勻膠機0.5N，均勻轉速120r/min，真空度為80KPa，選擇有效半徑為10mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制備納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液恒溫2小時，然后將待處理薄膜在60℃下干燥3.5小時，再在小于20℃/min的升溫速率下升到180℃恒溫1.5小時。取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例14本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表16所示。表16本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表16的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散20分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至80℃的溫度范圍內、以500轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)設置勻膠機0.5N，均勻轉速120r/min，真空度為100KPa，選擇有效半徑為10mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制備納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液恒溫2小時，然后將待處理薄膜在60℃下干燥3.5小時，再在小于20℃/min的升溫速率下升到180℃恒溫1.5小時。取出，即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。實施例15本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜，配方如表17所示。表17本實施例提供的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的制備方法，按照上表15的配方，其包括以下順序的步驟：1)制備聚酰胺酰亞胺溶液：將聚酰胺酰亞胺樹脂溶于有機溶劑中，攪拌完全溶解后，再依次加入稀釋劑、第一助劑、第二助劑和第三助劑，完全溶解后得到聚酰胺酰亞胺溶液備用；2)納米級鑭系元素材料的預處理：將納米級別納米級鑭系元素材料、硅烷偶聯劑和表面活性劑混合均勻，然后再室溫下，采用超聲波清洗器中分散30分鐘，備用；3)聚酰胺酰亞胺溶液體系制備：向步驟1)得到的制備好的聚酰胺酰亞胺溶液中，在室溫至50℃的溫度范圍內、以1000轉/分鐘的攪拌速度，一邊攪拌一邊加入經步驟2)預處理的納米級鑭系元素材料。4)設置勻膠機10N，均勻轉速600r/min，真空度為100KPa，選擇有效半徑為70mm的基底(潔凈的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制備含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。將待處理薄膜連同基底浸入30℃的亞胺化溶液中，恒溫1.0小時，然后將待處理薄膜在70℃下干燥3小時；即可制得含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜。聚酰胺酰亞胺體溶液體系需在一定均勻分布的發散力環境下以納米級鋪展成薄膜溶液體系，這種薄膜溶液體系的產生，對生產是關鍵的一步，一般這樣的力環境是由勻膠機的轉動產生的也可以采用具有刮刀工藝制備聚酰胺酰亞胺薄膜，也可以采用延流法制備聚酰胺酰亞胺薄膜，根據聚酰胺酰亞胺薄膜的實際用途選擇制備技術，但勻膠機制備的薄膜在物理和化學性質方面均優于其它兩種制備技術。在上述基礎上使已成膜進行最后的交聯固化，只交聯固化后的薄膜才具有均勻的表面物理性質、穩定的化學性質、耐高溫，電絕緣，耐溶劑及化學腐蝕的性能，所述聚酰胺酰亞胺薄膜的交聯固化過程可以分為熱固化即熱亞胺化和化學固化即化學亞胺化。為使成膜的性能更加穩定均一，提高聚酰胺酰亞胺薄膜的性能和適應性，可采用先化學亞胺化后再采用熱亞胺化的方法，所述方法可以明顯的提高其表面性質，同時也可以顯著降低薄膜的溶劑殘留。實施例15的表面活性劑還可以采用以下原料進行試驗，具體見表18：表18與現有技術相比，本發明制備的納米聚酰胺酰亞胺薄膜具有優異的力學性能、穩定的化學性能、光學性能、耐高溫性能、電絕緣性能。含鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的光學性能見下表實施例1制備的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的耐化學性見下表溶劑甲醇乙醇丙酮甲苯氯仿吡啶四氫呋喃溶解性不溶不溶不溶不溶不溶微溶微溶實施例1制備的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜的力學性能見下表參見圖1，由圖1可以看出本發明制備得到的含有鑭系元素材料的納米聚酰胺酰亞胺薄膜在500度高溫下只分解10％左右。當前第1頁1 2 3