一种含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜及其制备方法与流程

本发明属薄膜制备领域，特别涉及一种含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜及其制备方法。
背景技术：
：耐高温聚酰胺酰亚胺，目前主要应用于漆包线行业。目前现有耐高温聚酰胺酰亚胺，在市场的应用比较普遍，但是存在的问题是力学性能有待改进，耐高温性能需要进一步提高，光学性能难以改善；为了满足市场上的需求，急需开发新型的强自润滑，耐高温，具有强光学性能，长寿命聚酰胺酰亚胺薄膜。技术实现要素：本发明提供了一种具有优异的力学性能、稳定的化学性能、光学性能、耐高温性能、强自润滑以及长寿命的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜及其制备方法。为了实现上述目的，本发明含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜由重量份数为100～120份的聚酰胺酰亚胺溶液和0.1～5份的纳米级镧系元素材料组成；所述聚酰胺酰亚胺溶液由重量份数20-35份的聚酰胺酰亚胺树脂、20-60份的有机溶剂、0.1-10份稀释剂、0.1-20份第一助剂、0.1-20份第二助剂、0.1-20份第三助剂组成；所述纳米级镧系元素材料是纳米级镧系元素、偶联剂、表面活性剂按10：(2-6)：(0.2-0.5)的重量份数混合而成。所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、氯苯、溴苯、二氯苯、二溴苯、1-四氢萘酮、葑酮、佛尔酮、异佛尔酮中的任意一种或一种以上任意比例的组合；所述稀释剂为邻苯二甲酸二酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二戊酯或邻苯二甲酸二异戊酯中的一种或一种以上任意的组合；所述第一助剂为甲苯、苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯中的一种或一种以上任意的组合；所述第二助剂为乙苯、乙丙苯、丁基苯、异丁基苯、叔丁基苯中的一种或一种以上任意的组合；所述第三助剂为2-丁酮、环戊酮、环己酮中的一种或一种以上任意的组合。所述纳米级镧系元素采用直径为1-100nm的纳米级镧、纳米级铈、纳米级镨、纳米级钕、纳米级钷、纳米级钐、纳米级铕、纳米级钆、纳米级铽、纳米级镝、纳米级钬、纳米级铒、纳米级铥、纳米级镱、纳米级镥的一种或一种以上任意比例的组合。所述所述的偶联剂为硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的一种或一种以上任意的组合；所述表面活性剂为阳离子表面活性剂；阳离子表面活性剂为季铵盐、胺盐、乙氧基化酰胺、烷基咪唑啉、烷基咪唑啉盐、磷酸盐、磷酸酯、磺酸盐、季铵内盐、丙胺酸盐、吐温60、聚乙烯多胺盐、剂索罗明A、脂肪胺盐中的一种或一种以上任意的组合采取加热融化机械搅拌的方式任意比例混合；所述季铵盐为十二烷基三甲基氯化铵、十三烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十五烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十七烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵、十八烷基二甲基羟乙基过氯酸铵、硬脂酸三甲基氯化铵或硬脂酸二甲基戊基氯化铵；所述胺盐为乙氧胺盐或乙氧基化脂肪胺盐；所述磺酸盐为烷基磺酸钠、烷基二苯醚二磺酸、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、壬基苯氧基丙烷磺酸钠或对壬基二苯醚磺酸钾；所述季铵内盐为十二烷基二甲基季铵乙内盐；所述丙胺酸盐为二甲基乙醇基十八酰胺丙基铵硝酸盐。所述含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的厚度为10-100nm。本发明的制备方法包括以下步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：向纳米级镧系元素材料加入偶联剂和表面活性剂后进行分散处理，制得预处理的纳米级镧系元素材料备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的聚酰胺酰亚胺溶液中加入步骤2)得到的预处理的纳米级镧系元素材料，搅拌均匀得到聚酰胺酰亚胺溶液体系；4)含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜制备：采用匀胶法、刮刀工艺或基底流延法将步骤3)聚酰胺酰亚胺溶液体系均匀铺展在洁净的基底上并挥发溶剂，得到待处理薄膜；然后将待处理薄膜经亚胺化法交联固化，即得到耐高温的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。步骤2)中分散处理采用超声波分散处理10-30分钟。步骤3)是在室温至100℃的温度范围内，一边搅拌一边加入经过预处理的纳米级镧系元素，搅拌速度为300-1000转/分钟。所述的将聚酰胺酰亚胺溶液体系均匀铺展在洁净的基底上的过程是在真空度大于等于80KPa的环境中进行的；匀胶法中，匀胶机的转动产生的力大小为0.5-10N，转速为120-600r/min，且基底选择具有10-70mm有效半径的基体，洁净的基底的粗糙度小于等于0.5μm；刮刀工艺和基底流延法中洁净的基底的粗糙度小于等于0.4μm。所述的亚胺化法为化学亚胺法、热亚胺法或化学热亚胺化法：所述的化学亚胺化法：是将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液中，恒温1-2小时，然后将待处理薄膜在50-80℃下干燥3-4小时；所述的热亚胺化法：是在120℃下将待处理薄膜恒温0.5-1小时，然后在小于等于20℃/min的升温速率下升温到150-200℃℃恒温0.5-1小时；所述的化学热亚胺化法：是将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液恒温1-2小时，然后将待处理薄膜在50-80℃下干燥3-4小时，再在小于20℃/min的升温速率下升到150-200℃恒温0.5-1小时。相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明中纳米级镧系元素在加入制备好的聚酰胺酰亚胺溶液前进行预处理，提高纳米级镧系元素与聚酰胺酰亚胺溶液的互溶性，改善其光学性能，纳米级镧系元素的预处理包括加入偶联剂和表面活性剂；偶联剂可降低树脂熔体的粘度，改善分散度以提高加工性能，进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能；表面活性剂在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质；在纳米级镧系元素单独添加偶联剂、或者单独添加表面活性剂都能够一定程度提高纳米级镧系元素的性能，但是最好是同时添加适量的偶联剂和表面活性剂，两种物质共同作用可将纳米级镧系元素的表面张力降至更理想的水平，以利于在有机体系中的分散表面的张力。有机溶剂N-甲基吡咯烷酮为常用有机溶剂，氯苯、溴苯、二氯苯、二溴苯均属于苯类，本身可用作有机溶，同时能与其他有机溶剂互溶，在化工生产中常单独或混合用作溶剂，特别是用作树脂的溶剂。进一步，加入聚酰胺酰亚胺溶液中的纳米级镧系元素为纳米级别；纳米材料具有更优良的分散性，且热稳定性更强，添加在高分子材料中可以增强起力学性能。进一步，加入稀释剂，降低产品的黏度，增加其流动性；稀释剂为酯类，能溶于各种有机溶剂，而且这些稀释剂具有非常近似的性质，在绝缘漆的体系里，可根据生产的实际情况，选择任意一种或一种以上任意的组合使用。加入第一助剂，增加聚酰胺酰亚胺树脂的溶解性，第一助剂化学性质活泼，且具有性质非常近似，在绝缘漆的体系里，可根据生产的实际情况利用这些溶解助剂的非常近似的特性，选择任意一种或一种以上任意的组合使用。加入第二助剂和第三助剂，进一步增加聚酰胺酰亚胺树脂的溶解性，由于第二助剂和第三助剂化学性质活泼，且具有性质非常近似，在绝缘漆的体系里，可根据生产的实际情况利用这些溶解助剂的非常近似的特性，选择任意一种或一种以上任意的组合使用。进一步，对预处理后的纳米级镧系元素采用超声波进行分散可增加其分散性和分散以后的稳定程度。分散的方法很多，机械搅拌也可以满足需求，但是超声波分散具有温度低、时间短、分散效果好的优点。室温分散的话可以有效地降低分散的溶剂挥发，保护环境及降低成本，但需要的时间较长；分散温度高则可以降低漆的黏度，增加流动性，提高分散效果，温度高需要的时间短。在实际生产时，可根据具体情况在上述数值范围内进行合理的选择。将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后备用；由于各物质自身特性的差异，溶解的速度不尽相同，按照上述的先后顺序可有效地降低溶解所需要的时间，加快溶解的速度。进一步，在聚酰胺酰亚胺溶液中加入经过预处理的纳米级镧系元素时，温度过低时各物质的黏度太大，不利于搅拌均匀，温度过高时有机溶剂、稀释剂，第一助剂、第二助剂和第三助剂均会挥发速度过快因此在上述基础上，一边搅拌一边加入经过预处理的纳米级镧系元素；可有效地避免各物质团聚，影响分散效果。进一步，搅拌时在聚酰胺酰亚胺溶液中加入经过预处理的纳米级镧系元素，速度过慢，不利于搅拌均匀，速度过快则会产生热导致有机溶剂、稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂挥发，因此在上述基础上，搅拌速度为300-1000转/分钟。进一步，纳米级镧系元素的预处理中加入的偶联剂为硅烷偶联剂，所述纳米级镧系元素的预处理中中加入的表面活性剂为阳离子表面活性剂。硅烷偶联剂的通式为RSiX3，式中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团，这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力，X代表能够水解的烷氧基(如甲氧基、乙氧基等)。本发明可以在漆包线行业广泛的应用。附图说明图1是实施例1制备的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的耐高温性能测试图。具体实施方式一种含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，该聚酰胺酰亚胺薄膜由重量份数为100～120份聚酰胺酰亚胺溶液和0.1～5份预处理的纳米级镧系元素材料两种组分制备而成；1、聚酰胺酰亚胺溶液，组分及含量如表1所示：表12、预处理的纳米级镧系材料，纳米级镧系元素，偶联剂，表面活性剂按重量份数为10：(2-6)：(0.2-0.5)预处理得到的，组分如表2所示：表2一种制备含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：向纳米级镧系元素材料加入偶联剂和表面活性剂后进行分散处理，制得预处理的纳米级镧系元素材料备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的聚酰胺酰亚胺溶液中加入步骤2)得到的预处理的纳米级镧系元素材料，搅拌均匀得到聚酰胺酰亚胺溶液体系；4)含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜制备：采用匀胶法、刮刀工艺或基底流延法将步骤3)聚酰胺酰亚胺溶液体系均匀铺展在洁净的基底(石英，玻璃，金属，单晶硅，聚四氟乙烯板)上并挥发溶剂，得到待处理薄膜；然后将待处理薄膜经亚胺化法交联固化，即得到耐高温纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。实施例1本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表3所示。表3本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表3的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散10分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至100℃的温度范围内、以300转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)设置匀胶机0.5N，均匀转速120r/min，真空度为80KPa，选择有效半径为10mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.5μm，粗糙度定义为基底表面的峰谷或峰顶与表面的平均位置之间的差值)制备纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将制得的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜放置在120℃的条件下恒温0.5小时，然后再缓慢升(升温速率小于20℃/min)到150℃恒温1小时，取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。N-甲基吡咯烷酮能与酯类等物质互溶、挥发度低、热稳定性和化学稳定性均佳，而且N-甲基吡咯烷酮对环境影响小，同时价格便宜，为本申请中的有机溶剂的最优选。实施例2本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表4所示。表4本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表4的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散20分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至80℃的温度范围内、以500转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)设置匀胶机5N，均匀转速200r/min，真空度为90KPa，选择有效半径为50mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制备含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将制得的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜放置在120℃的条件下恒温0.5小时，然后再缓慢升(升温速率小于20℃/min)到170℃恒温0.8小时，取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例3本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表5所示。表5本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表5的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散30分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至50℃的温度范围内、以1000转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)设置匀胶机10N，均匀转速600r/min，真空度为100KPa，选择有效半径为70mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制备含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将制得的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜放置在120℃的条件下恒温1小时，然后再缓慢升(升温速率小于20℃/min)到200℃恒温0.5小时，取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例4本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表6所示。表6本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表6的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散20分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至100℃的温度范围内、以300转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)选择刮刀工艺，真空度为100KPa，在有效半径为20mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.4μm)制备纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液恒温1小时，然后将待处理薄膜在50℃下干燥4小时，再在小于20℃/min的升温速率下升到150℃恒温1小时，取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例5本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表7所示。表7本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表7的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散20分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至80℃的温度范围内、以600转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)选择基底流延法，真空度为90KPa，选择有效半径为30mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.4μm)制备含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液恒温2小时，然后将待处理薄膜在80℃下干燥3小时，再在小于20℃/min的升温速率下升到200℃恒温0.5小时。取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例6本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表8所示。表8本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表8的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散30分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至50℃的温度范围内、以1000转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)设置匀胶机9N，均匀转速600r/min，真空度为100KPa，选择有效半径为70mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制备含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将制得的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液中，恒温1小时，然后将待处理薄膜在50℃下干燥4小时；取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例7本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表9所示。表9本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表9的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散10分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至80℃的温度范围内、以600转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)选择基底流延法，真空度为90KPa，选择有效半径为30mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.4μm)制备含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液恒温2小时，然后将待处理薄膜在60℃下干燥3.5小时，再在小于20℃/min的升温速率下升到180℃恒温1.5小时。取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例8本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表10所示。表10本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表10的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散30分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至50℃的温度范围内、以1000转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)选择基底流延法，真空度为90KPa，选择有效半径为30mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.4μm)制备含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液中，恒温2小时，然后将待处理薄膜在80℃下干燥3小时；即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例9本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表11所示。表11本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表11的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散10分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至80℃的温度范围内、以600转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)选择基底流延法，真空度为90KPa，选择有效半径为70mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.4μm)制备含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液恒温1.5小时，然后将待处理薄膜在65℃下干燥3.5小时，再在小于20℃/min的升温速率下升到180℃恒温1.5小时。取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例10本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表12所示。表12本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表12的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散30分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至50℃的温度范围内、以1000转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)选择基底流延法，真空度为100KPa，选择有效半径为70mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制备含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液恒温2小时，然后将待处理薄膜在60℃下干燥3.5小时，再在小于20℃/min的升温速率下升到180℃恒温1.5小时。取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例11本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表13所示。表13本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表13的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散10分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至100℃的温度范围内、以300转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)设置匀胶机0.5N，均匀转速120r/min，真空度为80KPa，选择有效半径为10mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制备纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液恒温2小时，然后将待处理薄膜在60℃下干燥3.5小时，再在小于20℃/min的升温速率下升到180℃恒温1.5小时。取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例12本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表14所示。表14本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表14的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散20分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至80℃的温度范围内、以500转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)设置匀胶机5N，均匀转速200r/min，真空度为90KPa，选择有效半径为50mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制备含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液中，恒温2小时，然后将待处理薄膜在80℃下干燥3小时；即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例13本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表15所示。表15本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表15的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散30分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至50℃的温度范围内、以1000转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)设置匀胶机0.5N，均匀转速120r/min，真空度为80KPa，选择有效半径为10mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制备纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液恒温2小时，然后将待处理薄膜在60℃下干燥3.5小时，再在小于20℃/min的升温速率下升到180℃恒温1.5小时。取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例14本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表16所示。表16本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表16的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散20分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至80℃的温度范围内、以500转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)设置匀胶机0.5N，均匀转速120r/min，真空度为100KPa，选择有效半径为10mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制备纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液恒温2小时，然后将待处理薄膜在60℃下干燥3.5小时，再在小于20℃/min的升温速率下升到180℃恒温1.5小时。取出，即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。实施例15本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜，配方如表17所示。表17本实施例提供的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的制备方法，按照上表15的配方，其包括以下顺序的步骤：1)制备聚酰胺酰亚胺溶液：将聚酰胺酰亚胺树脂溶于有机溶剂中，搅拌完全溶解后，再依次加入稀释剂、第一助剂、第二助剂和第三助剂，完全溶解后得到聚酰胺酰亚胺溶液备用；2)纳米级镧系元素材料的预处理：将纳米级别纳米级镧系元素材料、硅烷偶联剂和表面活性剂混合均匀，然后再室温下，采用超声波清洗器中分散30分钟，备用；3)聚酰胺酰亚胺溶液体系制备：向步骤1)得到的制备好的聚酰胺酰亚胺溶液中，在室温至50℃的温度范围内、以1000转/分钟的搅拌速度，一边搅拌一边加入经步骤2)预处理的纳米级镧系元素材料。4)设置匀胶机10N，均匀转速600r/min，真空度为100KPa，选择有效半径为70mm的基底(洁净的基底的粗糙度小于等于0.5μm)制备含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。将待处理薄膜连同基底浸入30℃的亚胺化溶液中，恒温1.0小时，然后将待处理薄膜在70℃下干燥3小时；即可制得含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜。聚酰胺酰亚胺体溶液体系需在一定均匀分布的发散力环境下以纳米级铺展成薄膜溶液体系，这种薄膜溶液体系的产生，对生产是关键的一步，一般这样的力环境是由匀胶机的转动产生的也可以采用具有刮刀工艺制备聚酰胺酰亚胺薄膜，也可以采用延流法制备聚酰胺酰亚胺薄膜，根据聚酰胺酰亚胺薄膜的实际用途选择制备技术，但匀胶机制备的薄膜在物理和化学性质方面均优于其它两种制备技术。在上述基础上使已成膜进行最后的交联固化，只交联固化后的薄膜才具有均匀的表面物理性质、稳定的化学性质、耐高温，电绝缘，耐溶剂及化学腐蚀的性能，所述聚酰胺酰亚胺薄膜的交联固化过程可以分为热固化即热亚胺化和化学固化即化学亚胺化。为使成膜的性能更加稳定均一，提高聚酰胺酰亚胺薄膜的性能和适应性，可采用先化学亚胺化后再采用热亚胺化的方法，所述方法可以明显的提高其表面性质，同时也可以显著降低薄膜的溶剂残留。实施例15的表面活性剂还可以采用以下原料进行试验，具体见表18：表18与现有技术相比，本发明制备的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜具有优异的力学性能、稳定的化学性能、光学性能、耐高温性能、电绝缘性能。含镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的光学性能见下表实施例1制备的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的耐化学性见下表溶剂甲醇乙醇丙酮甲苯氯仿吡啶四氢呋喃溶解性不溶不溶不溶不溶不溶微溶微溶实施例1制备的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜的力学性能见下表参见图1，由图1可以看出本发明制备得到的含有镧系元素材料的纳米聚酰胺酰亚胺薄膜在500度高温下只分解10％左右。当前第1页1 2 3