[發(fā)明專利]一種耐高溫聚酰亞胺薄膜的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810356152.3
• 申請(qǐng)日: 2018-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN108530628A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱雙全;顏楓;肖桂林;魯麗萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北鼎龍控股股份有限公司
• 主分類號(hào): C08G73/10
• 分類號(hào): C08G73/10;C08K9/06;C08K3/36;C08J5/18;C08L79/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種耐高溫聚酰亞胺復(fù)合薄膜的制備方法，聚酰亞胺是由芳香族的二酐、芳香族的二胺和疏水改性的二氧化硅或三氧化二鋁納米顆粒復(fù)合得到的。通過疏水改性可以實(shí)現(xiàn)納米顆粒在聚酰亞胺中的均勻分散，得到的聚酰亞胺薄膜具有高熱穩(wěn)定性、低線性熱膨脹系數(shù)和優(yōu)異的機(jī)械性能。本發(fā)明工藝簡單、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種耐高溫聚酰亞胺薄膜的制備方法。薄膜適用于柔性印刷電路板中的基板。

背景技術(shù)

聚酰亞胺是目前高分子材料中耐熱性最好的工程塑料之一，并且因其具有耐腐蝕、耐溶劑性、良好的熱穩(wěn)定性、突出的介電性能與抗輻射等性能，而廣泛應(yīng)用于航空航天、微電子、液晶、分離膜等領(lǐng)域。然而，大多數(shù)的聚酰亞胺尤其是芳香族聚酰亞胺，存在不溶不熔、成型壓力大、反應(yīng)溫度高、工藝苛刻等缺點(diǎn)。長期以來人們通過各種方法，改善聚酰亞胺的工藝性能和機(jī)械性能，并且進(jìn)一步提高聚酰亞胺材料的耐熱性能，以滿足高技術(shù)領(lǐng)域?qū)Υ笈俊⒌统杀尽⒏咂焚|(zhì)聚酰亞胺材料的需求。這些方法主要包括結(jié)構(gòu)改性、高分子共混改性、單體共聚改性和顆粒填充改性。

楊海霞等（高分子學(xué)報(bào)，2006(3)）用吡啶環(huán)及三氟甲基取代苯側(cè)基引入到聚酰亞胺分子結(jié)構(gòu)中，制得的聚酰亞胺薄膜T_g為280 ℃，起始分解溫度為580 ℃。

陳建升等（高分子學(xué)報(bào)，2007(3)）用含氟苯乙炔苯胺封端聚酰亞胺制備了新型含氟聚酰亞胺樹脂，得到的聚酰亞胺樹脂的T_g為404 ℃，5%的熱失重溫度大于530 ℃。

S. Niyogi等（European Polymer Joumal, 200l）研究尼龍6改性聚酰亞胺的性能，盡管混合改性使體系的力學(xué)性能得到改善，但是耐熱性仍然不如純聚酰亞胺材料。

顏善銀等（化工科技，2010）用4-苯基-2,6-雙(4-氨基苯基)吡啶作為二胺，用3,3′,4,4′-二苯醚四羧酸二酐和雙酚A型二酐作為二酐，通過共聚得到溶解性能優(yōu)良的聚酰亞胺材料，起始分解溫度超過500 ℃，10%熱失重溫度為547.1～601.5 ℃。

納幕爾杜邦公司的J.F.普拉特等（CN1244879A）制備了由3,3′,4,4′-聯(lián)苯四酸二酐和3,3′,4,4′-二苯酮四酸二酐混合二酐單體和芳香二胺單體形成的聚酰亞胺聚合物，得到了高T_g（338 ℃）、高熱氧化穩(wěn)定性和低回潮率的材料。

盡管共混和共聚的方法可以明顯改善聚酰亞胺材料的力學(xué)性能和溶解性能，但往往會(huì)犧牲聚酰亞胺本身的耐熱性能。而顆粒填充的方法可以在不犧牲聚酰亞胺本體性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高聚酰亞胺材料的耐熱性和力學(xué)性能。其中，提高聚酰亞胺產(chǎn)品耐熱性的填料主要有金屬纖維、陶瓷纖維、須晶、碳化硅、二氧化硅、氧化鋁、碳粉、鈦粉等。

王鐸（工程塑料應(yīng)用，2008，36(8)：20-22）用化學(xué)合成法及溶膠凝膠工藝制備了聚酰亞胺／納米Fe₃O₄復(fù)合材料，提高了薄膜的熱性能和力學(xué)性能。

Zhang chunhong等（Composites Science and Technology，2007，67：380-389）利用后熱處理工藝來合成異構(gòu)聚酰亞胺/二氧化硅雜化材料，得到的雜化材料T_g為351.9 ℃。

然而，向聚酰亞胺材料中添加親水性納米顆粒，往往會(huì)因?yàn)轭w粒與高分子的界面相容性不好而導(dǎo)致顆粒在聚酰亞胺中發(fā)生團(tuán)聚，從而影響材料的性能。即使以溶膠-凝膠法制備的納米顆粒可以在高分子本體中良好分散，但為了使納米顆粒的前驅(qū)體和二胺、二酐單體同時(shí)溶解在同一種溶劑中，往往需要在單體中引入柔性基團(tuán)以增加相容性。并且生成的顆粒尺寸難以控制，均一性很差。本專利直接通過表面修飾，加入到聚酰亞胺酸溶液中，或反應(yīng)的單體（二胺和二酐溶液）中，方法簡單，更容易控制。并且加入的納米顆粒小于100ｎｍ，比大顆粒比表面積更高，而且在相同的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下增強(qiáng)效果更好。