[發(fā)明專利]無色透明聚酰亞胺薄膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210119407.7
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102675665A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡國宜;吳建華;李玉玲
• 申請（專利權(quán)）人: 常州市陽光藥業(yè)有限公司;常州市尚科特種高分子材料有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L79/08;C08G73/10
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 孫曉暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種無色透明聚酰亞胺薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

無色透明聚酰亞胺薄膜可廣泛應(yīng)用于微電子以及光電子等高技術(shù)領(lǐng)域。例如在光通訊領(lǐng)域中用作光波導(dǎo)材料、濾光片、光纖、光電封裝材料、二階非線性光學(xué)材料、光折變材料、光敏材料以及光電材料等。在液晶顯示領(lǐng)域用作取向膜材料、負(fù)性補(bǔ)償膜、柔性有機(jī)電致發(fā)光顯示器OLED的塑料基板等。在航空航天領(lǐng)域用作太陽能電池陣列的基板材料以及天線反射／收集器材料等，還可用作大面積無縫焊接的無色表面涂層材料。由于可以具有較高的折射率且在可見光范圍內(nèi)具有優(yōu)良的透明性，還可用作透鏡材料。

中國專利文獻(xiàn)101392059A公開了一種無色透明芳香族聚酰亞胺薄膜及其制備方法，該文獻(xiàn)采用的合成聚酰亞胺的酸酐為芳香族單酐和芳香族二酐，芳香族單酐選自鄰苯二甲酸酐等，芳香族二酐選自2,2-雙（3,4-二羧基苯基）六氟丙烷二酐等。

中國專利文獻(xiàn)CN101597428A公開了一種全芳型含氟無色透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法，該文獻(xiàn)采用的合成聚酰亞胺的酸酐選自3,3'4,4'-四羧基二苯醚二酐等。

中國專利文獻(xiàn)CN101831175A公開了一種無色透明的聚酰亞胺納米復(fù)合材料膜及其制備方法，該文獻(xiàn)采用的合成聚酰亞胺的酸酐選自1,2,3,4-環(huán)丁烷四羧酸二酐等。

中國專利文獻(xiàn)CN102382303A公開了一種無色透明的聚酰亞胺樹脂材料及其制備方法，該文獻(xiàn)采用的合成聚酰亞胺的酸酐為1,2,3,4-環(huán)己烷四酸二酐或者其與其它四酸二酐的混合物。

目前尚未發(fā)現(xiàn)采用氫化偏苯三酸酐作為合成聚酰亞胺的酸酐的文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種具有較低的線膨脹系數(shù)并且可以溶解在非質(zhì)子極性溶劑中的無色透明聚酰亞胺薄膜的制備方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種無色透明聚酰亞胺薄膜的制備方法，具有以下步驟：①將2,2'-雙（三氟甲基）-4,4'-二氨基聯(lián)苯（簡稱TFMB）和氫化偏苯三酸酐（簡稱H-TMA）加入到非質(zhì)子極性溶劑中，在30℃～50℃的溫度下，在氮?dú)獗Ｗo(hù)中進(jìn)行聚合反應(yīng)3h～4h，得到無色透明的聚酰胺酸（簡稱PPA）溶液；②將步驟①得到的聚酰胺酸溶液均勻涂覆在潔凈的玻璃板上，然后置于真空烘箱中程序升溫以除去溶劑并進(jìn)行熱亞胺化，待真空烘箱溫度降至環(huán)境溫度后，取出玻璃板，脫膜，干燥，得到無色透明聚酰亞胺薄膜。

上述步驟①中所述的2,2'-雙（三氟甲基）-4,4'-二氨基聯(lián)苯和氫化偏苯三酸酐的摩爾比為1∶1。

上述步驟①中所述的非質(zhì)子極性溶劑為DMF（N,N-二甲基甲酰胺）、DMAc（N,N-二甲基乙酰胺）、NMP（N-甲基吡咯烷酮）或者DMSO（二甲基亞砜）。

上述步驟①中所述的聚酰胺酸溶液的固含量為15wt%～25wt%。

上述步驟②中所述的程序升溫為：先升溫到80℃～100℃保持2h、然后升溫到160℃～180℃保持2h，接著升溫到200℃～220℃保持1h，最后升溫到240℃～260℃保持1h。

本發(fā)明具有的積極效果：（1）本發(fā)明采用2,2'-雙三氟甲基-4,4'-二氨基聯(lián)苯作為二胺單體，采用氫化偏苯三酸酐作為酸酐單體制備聚酰亞胺薄膜。首先由于2,2'-雙三氟甲基-4,4'-二氨基聯(lián)苯中的氟原子具有較大的電負(fù)性，可切斷電子云的共軛，從而抑制了CTC（電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物）的形成；其次由于2,2'-雙三氟甲基-4,4'-二氨基聯(lián)苯含有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)，且該聯(lián)苯結(jié)構(gòu)由于兩個(gè)三氟甲基基團(tuán)的位阻作用，不在一個(gè)平面上，因此可以減少CTC的形成；再次由于氫化偏苯三酸酐含有指環(huán)結(jié)構(gòu)，從而減少了芳香結(jié)構(gòu)的含量，可以減少CTC形成的幾率。這樣最終可得到無色透明的聚酰亞胺薄膜。（2）由于2,2'-雙三氟甲基-4,4'-二氨基聯(lián)苯中含有具有一定剛性的聯(lián)苯結(jié)構(gòu)，而且氫化偏苯三酸酐中也只有一個(gè)苯環(huán)氫化單元，從而也具有一定剛性，這樣最終可使制得的聚酰亞胺薄膜具有較高的耐溫性。（3）最主要的是，2,2'-雙三氟甲基-4,4'-二氨基聯(lián)苯和氫化偏苯三酸酐聚合以后，分子主鏈上會形成一個(gè)酰胺結(jié)構(gòu)，從而使得聚酰亞胺具有較低的線膨脹系數(shù)（低于20ppm），而且可以溶解在非質(zhì)子極性溶劑中，從而使得其所有性能（包括截止波長、透光率、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及黃色指數(shù)等）均達(dá)到微電子、光電子材料領(lǐng)域?qū)o色透明聚酰亞胺薄膜的要求。

具體實(shí)施方式

（實(shí)施例1）

本實(shí)施例的無色透明聚酰亞胺薄膜的制備方法具有以下步驟：