[發明專利]一種低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202010045883.3
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111234528A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 巴玉霞;王炳洋;郭燈剛;陳國飛
• 申請（專利權）人: 東營欣邦電子科技有限公司
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08J5/18;C08G73/10
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本發明提供本發明公開了一種低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法，其特點是，所述的聚酰亞胺薄膜具有如下的結構單元：其中CG為含炔基或烯基的交聯試劑。制備方法包括以下步驟：由二酐單體、二胺單體、含炔基或烯基的交聯試劑，制備相應的聚酰胺酸或聚酰亞胺，然后通過流延法得到聚酰亞胺薄膜，最后通過熱處理，得到低熱膨脹系數高模量的可交聯型的透明聚酰亞胺薄膜。

技術領域

本發明屬于聚酰亞胺及其制備領域，具體是涉及一種低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法。

背景技術

目前光電器件的發展逐漸呈現出輕質化、大型化、超薄化和柔性化的趨勢，作為傳統透明基板材料的玻璃已經無法滿足未來柔性封裝技術的發展要求，而高透明性聚合物材料由于具有透明、柔韌、質輕、高耐沖擊性等優點，已成為未來柔性光電封裝基板材料的首選。但是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)等傳統的高透明性聚合物材料由于耐熱溫度低，無法滿足光電器件加工過程中電極薄膜沉積和退火處理等高溫制程的要求，唯有具有優異耐熱穩定性的聚酰亞胺(PI)能滿足這方面的要求，因此發展低熱膨脹系數透明聚酰亞胺材料成為目前研發的重點。

目前制備透明聚酰亞胺的商品化二酐單體主要是4,4-六氟異丙基鄰苯二甲酸二酐(6FDA)和1,2,4,5-環己烷四酸二酐(HPMDA)，二胺單體主要是2,2’-二(三氟甲基)-4,4’-二氨基聯苯(TFDB)和反式1,4-環己烷二胺(CHDA)等。但是由于引入了六氟異丙基或環己烷等柔性基團的存在，使得這些透明聚酰亞胺薄膜的熱膨脹系數(CTE)過高。雖然已有專利(CN201510287653.7)報道可以采用在分子鏈中引入含交聯基團的二胺單體，制備耐溶劑低熱膨脹系數的聚酰亞胺薄膜，但是含交聯基團的二胺單體制備困難，而且在分子中引入后，對聚酰亞胺原有的基本性能也有較大影響，如專利申請號201510287653.7一種耐溶劑低熱膨脹系數的聚酰亞胺薄膜及其制備方法和申請號201610954820.3一種低熱膨脹系數的聚酰亞胺薄膜及其制備方法等，這些產品與方法生產的聚酰亞胺薄膜都不具有無色透明的性能。因此目前迫切需要一種能在已有的透明聚酰亞胺樹脂體系的基礎上，降低透明聚酰亞胺薄膜的CTE，提升耐溶劑性能及機械性能的辦法。

發明內容

本發明的技術目的是針對上述現有技術的不足，提供一種低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法。

本發明公開了一種低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜，其特點是，所述的聚酰亞胺薄膜由具有如下的結構單元：

其中，Ar是四羧酸二酐單體殘基，R是二元伯胺單體殘基，CG為含炔基或烯基的交聯試劑，n是大于1的整數。

所述的Ar是下列基團中的一種或兩種以上：

所述的R是下列基團中的一種或兩種以上：

所述的CG是交聯試劑，其結構式是下面中的一種：

作為優選，所述的Ar是下列基團中的一種或兩種以上：

所述的R是下列基團中的一種：

低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜的制備方法包括以下兩種辦法：

第一種如下：

(1)、氮氣保護下，將四羧酸二酐、二胺單體、有機溶劑加入到反應瓶中，室溫攪拌，制備粘稠的聚酰胺酸溶液；然后將交聯試劑加入到反應瓶中，室溫攪拌，制備粘稠的聚酰胺酸溶液；

(2)、將制備的聚酰胺酸溶液用流延法將溶液均勻涂覆在潔凈的玻璃板上，程序升溫加熱，得到透明聚酰亞胺薄膜。