[發明專利]一種砜基含氟二胺化合物和聚酰亞胺薄膜材料及其制法

在審

• 申請號: 201310698099.2
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN103739841A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 屠國力;姜鵬飛
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C07C317/36;C07C315/02;C07C315/04
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 夏惠忠

技術領域

本發明屬于高分子材料的技術領域，涉及一種新型砜基含氟二胺化合物合成方法及在制備透明聚酰亞胺薄膜中的應用。?

背景技術

聚酰亞胺是一種高性能材料，在航天航空、電氣電子等高技術領域得到廣泛應用。近年來，在光電子領域，柔性顯示技術與薄膜太陽能電池都得到飛速發展。無色透明的聚酰亞胺薄膜在光電器件和半導體等方面有著較為廣泛的應用前景?？茖W研究表明，采用透明聚酰亞胺薄膜作為柔性基板，不僅實現了器件本身柔性化，而且極大程度上減輕了器件的重量。?

在題目“Flexible?Organic?Electroluminescent?Devices?Based?on?Fluorine-Containing?Colorles?s?Polyimide?Subs?trates”的文獻中，作者以聚酰亞胺6FDA-TFDB薄膜作為基底，在不同溫度下進行蒸鍍ITO薄膜，得到一系列制備OLED用透明基板，與在玻璃上蒸鍍ITO薄膜得到的透明基板對比，結果表明，在400-700nm波段的透過率平均為75％，較低于玻璃基板(83.4％)，薄膜電阻平均為20Ω/sq.，而玻璃基板薄膜電阻為9.28Ω/sq。采用聚酰亞胺6FDA-TFDB薄膜取代玻璃作為基底，使得OLED器件實現柔性，同時也損失了部分的透明度。?

在公開號為CN101127369A的中國專利中報道了一種用于空間的三結柔性疊層薄膜太陽能電池，其器件采用的柔性復合襯底由透明聚酰亞胺薄膜，SiO₂-TiO₂或SiO₂-ZrO₂寬帶增透膜，多面體低聚倍半硅氧烷層組成。在公開號為CN101290955A的中國專利中報道了一種柔性非晶硅太陽電池制造工藝，其采用了厚度為0.3mm卷狀透明聚酰亞胺薄膜為襯底，通過磁控濺射生產一層ZnOx導電膜層，其電阻率小于10Ω/cm。?

傳統聚酰亞胺薄膜帶色，光透過率不高，是由于分子鏈結構中存在較強的分子間及分子內相互作用，在電子給體二胺與電子受體二酐之間易形成電荷轉移絡合物。目前提高聚酰亞胺薄膜的透明度的思路主要有阻斷聚酰亞胺分子鏈共軛，降低共軛程度，降低二胺給電子能力與二酐吸電子能力，增大分子鏈扭曲度，降低分子內堆砌程度等等。采用手段有主連引入含氟取代基或側基，采用帶有脂環取代苯環，引入非共平面結構，引入砜基等橋連結構。?

在題目“新型脂環族二酸酐單體之合成及其于無色聚酰亞胺之應用”文獻中，以兩種芳?香族二酐(DPM、HFBAPP)分別與芳香族二酐(PMDA)、含氟系二酐(6FDA)、新合成二酐(CMDA)合成六種聚酰亞胺。研究結果表明脂環族聚酰亞胺薄膜具高光學透明性，在380nm以上(即在整個可見光范圍)維持95-98％的穿透度。在熱學性能方面，三種脂環族聚酰亞胺中CMDA/HFBAPP具有最高Tg為222℃，最高Td(10％)為547℃。此類材料不足之處在于Tg不高，在光電領域使用受到限制。?

在題目“Highly?Refractive?and?Transparent?Polyimides?Derived?from4，4’-[m-Sulfonylbi?s(phenylenesulfanyl)]diphthal?ic?Anhydride?and?Various?Sulfur-Containlng?Aromatic?Diamines”文獻中，合成了一種新型砜基橋連的二酐DPSDA，得到的聚酰亞胺薄膜具有較好的光透明性，在450nm處透過率超過85％。電負性砜基橋連和間位取代結構同時減少了CTC形成，使得聚酰亞胺具有較高的透明性。尤其指出，二胺與二酐都含有砜基橋鍵，同時阻礙鏈間CTC的形成，而且，二胺中的砜基由于強吸電子作用減弱了其供電子能力，透明度改善明顯。對于此類聚酰亞胺過多引入硫醚鍵橋連，主鏈柔性強，導致Tg不高，在200℃左右。?

因此，本發明采用新型二胺單體，含有電負性強的砜基、三氟甲基，制備無色聚酰亞胺薄膜。?

發明內容

本發明的任務提供一種砜基含氟二胺化合物及其制備方法。?

本發明的又一個任務是提供一種柔性透明聚酰亞胺薄膜材料及柔性透明聚酰亞胺薄膜其制備方法。?

實現本發明的技術方案是：?

本發明提供的砜基含氟二胺化合物是具有以下式(I)結構的2，2’-雙(三氟甲基)-4，4’-二氨基苯基砜，?