[發(fā)明專利]一種利用PI基體樹脂制備聚酰亞胺薄膜的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811511920.4
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109575285B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉金剛;武曉;高艷爽;皇甫夢鴿;張燕;姜崗嵐;郭晨雨
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學（北京）
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08L79/08;C08L85/02;C08L83/04;C08J5/18
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 王芳

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無色透明的PI基體樹脂，并進一步公開其制備方法，以及由所述PI基體樹脂制備的阻燃型無色透明聚酰亞胺薄膜。本發(fā)明所述阻燃型無色透明聚酰亞胺薄膜，以制得的所述PI基體樹脂為基體原料，并通過加入選定的阻燃劑FR填料(POPZ+TSP?POSS)，在不改變樹脂薄膜透明性的基礎(chǔ)上，制得的復合薄膜兼具優(yōu)良的耐熱穩(wěn)定性、高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T_g)、高透明性以及優(yōu)異的阻燃性能，以達到阻燃的目的。本發(fā)明制得的阻燃型無色透明聚酰亞胺薄膜可作為柔性材料應用于太陽能電池、柔性印刷電路板、微電子以及汽車等高技術(shù)領(lǐng)域，具有廣闊的應用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用PI基體樹脂制備聚酰亞胺薄膜的方法。

背景技術(shù)

聚酰亞胺是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)(-CO-NH-CO-)的一類聚合物，其中以含有酞酰亞胺結(jié)構(gòu)的聚合物最為重要。聚酰亞胺是綜合性能最佳的有機高分子材料之一，具有耐高溫、低介電常數(shù)、耐腐蝕等優(yōu)點，其耐高溫性能達到400℃以上，長期使用溫度范圍為-200～300℃，具有很高的絕緣性能。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)域，并成為一種綜合性能優(yōu)異的不可替代的功能性材料。

傳統(tǒng)的全芳香族PI薄膜通常顏色較深，這主要是由于其分子內(nèi)或者分子間易形成電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物(CTC)，其雖然可賦予PI薄膜良好的耐熱性，但同時卻也使得PI薄膜分子對可見光產(chǎn)生顯著的吸收，使得薄膜呈現(xiàn)出深棕色或者黃褐色，這在很大程度上限制了PI薄膜在光電顯示器件領(lǐng)域中的應用。

近年來，隨著光電顯示器件的快速發(fā)展，無色透明PI薄膜的研究得到了國內(nèi)外的廣泛重視。研究表明，要想得到無色透明的聚酰亞胺薄膜就要盡可能減少分子間或者分子內(nèi)的電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物的形成。目前，比較常見的制備無色透明聚酰亞胺薄膜的方法主要基于在聚酰亞胺分子鏈中引入含氟基團或者脂肪族基團來進行制備；此外，不對稱結(jié)構(gòu)也可以顯著增加聚酰亞胺薄膜在可見光區(qū)的透明性。但是，已有研究表明，聚酰亞胺在透明性和高熱穩(wěn)定性以及高阻燃性之間存在著制約關(guān)系，即在提高薄膜透明性的同時卻使得聚酰亞胺薄膜喪失了聚酰亞胺原本優(yōu)異的阻燃性能和一定程度的耐熱性。而光學透明性和阻燃性能的制約關(guān)系則限制了聚酰亞胺在光電子等領(lǐng)域的應用。

為了提高聚合物的阻燃性能，傳統(tǒng)的方法通常通過添加諸如滑石粉、鈦白粉等無機礦物填料實現(xiàn)，但無機礦物填料的添加往往會極大地降低PI薄膜的透光率。現(xiàn)有技術(shù)中也已報道通過改變分子結(jié)構(gòu)引入阻燃基團來達到本征阻燃目的的方案，如中國專利CN106750426A中報道了一種高阻燃可溶型聚酰亞胺薄膜及其制備方法，通過引入含有大體積的含磷基團來提高聚合物的有機溶解性和阻燃性能；中國專利CN106009667A報道了一種耐高溫高阻燃聚酰亞胺薄膜及其制備方法，其通過添加硬硼鈣石等無機原料與糠醛樹脂等有機原料相互配合作為耐熱改性劑，并添加次磷酸鋁等無機原料與六氯環(huán)戊二烯等有機原料作為阻燃改性劑，使制得的材料具有高阻燃和自熄性。但是，上述方法雖然很好的解決了聚酰亞胺薄膜的阻燃性，但是卻損失了薄膜的透明性，依然在很大程度上限制了PI薄膜在光電顯示器件領(lǐng)域中的應用。因此，如何在賦予PI薄膜良好阻燃性的同時，保持其高耐熱性以及高透明性，對于PI薄膜在光電顯示器件領(lǐng)域中的應用具有積極的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種PI基體樹脂，并進一步公開其制備方法；

本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題在于提供由上述PI基體樹脂制備的阻燃型無色透明聚酰亞胺薄膜，所述PI薄膜同時具有良好阻燃性、高耐熱性以及高透明性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的一種PI基體樹脂，具有如下式(I)所示的結(jié)構(gòu)：

其中，n為1-200的整數(shù)；

R₁選自