[發(fā)明專利]一種高耐熱低熱膨脹系數(shù)的聚酰亞胺薄膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010547495.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111808423B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金文斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江中科玖源新材料有限公司
• 主分類號(hào): C08L79/08
• 分類號(hào): C08L79/08;C08J5/18;C08G73/10
• 代理公司: 合肥金律專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34184
• 代理人: 楊霞

本發(fā)明提出了一種高耐熱低熱膨脹系數(shù)的聚酰亞胺薄膜及其制備方法，所述聚酰亞胺薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為380℃以上，線性熱膨脹系數(shù)為15ppm/K以下。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高耐熱低熱膨脹系數(shù)的聚酰亞胺薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

在光電顯示等行業(yè)，通常用聚酰亞胺薄膜代替玻璃材料，可以實(shí)現(xiàn)屏幕自身的輕薄化、可折疊等特質(zhì)。聚酰亞胺薄膜常與無(wú)機(jī)材料組合使用，在加工的過(guò)程中，材料要經(jīng)受高熱的環(huán)境。這就需要聚酰亞胺材料具有較高的耐熱性和高尺寸穩(wěn)定性，但是現(xiàn)階段傳統(tǒng)的聚酰亞胺材料很難達(dá)到兼具高耐熱、低熱膨脹等要求。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種高耐熱低熱膨脹系數(shù)的聚酰亞胺薄膜及其制備方法，所述聚酰亞胺薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為380℃以上，線性熱膨脹系數(shù)為15ppm/K以下。

本發(fā)明提出的一種高耐熱低熱膨脹系數(shù)的聚酰亞胺薄膜，所述聚酰亞胺薄膜包含如下結(jié)構(gòu)式：

其中，R為芳香族二胺單體除去二個(gè)氨基后的殘基，n為大于零的整數(shù)。

優(yōu)選地，所述芳香族二胺單體為4，4'-二氨基二苯醚、2，2'-雙(三氟甲基)-4，4'-二氨基聯(lián)苯、4，4'-二氨基二苯砜、4，4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯或4，4'-雙(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)聯(lián)苯中的一種或者多種的組合。

優(yōu)選地，所述聚酰亞胺薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為380℃以上，線性熱膨脹系數(shù)為15ppm/K以下。

本發(fā)明還提出上述高耐熱低熱膨脹系數(shù)的聚酰亞胺薄膜制備方法，包括如下步驟：

S1、將偏苯三酸酐酰氯和2，5-二氨基嘧啶-4(3H)-酮按照2-4:1的摩爾比進(jìn)行酰胺化反應(yīng)得到含嘧啶酮的四羧酸二酐單體，再將該含嘧啶酮的四羧酸二酐單體與芳香族二胺單體進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，得到聚酰胺酸；

S2、將步驟S1中得到的聚酰胺酸在脫水劑和催化劑的條件下進(jìn)行亞胺化反應(yīng)，成膜后，即得到所述聚酰亞胺薄膜。

優(yōu)選地，所述含嘧啶酮的四羧酸二酐單體與芳香族二胺單體的摩爾量之比為1:1-1.2。

優(yōu)選地，所述脫水劑為乙酸酐、丙酸酐或三氟乙酸酐中的一種或者多種的組合；所述催化劑為吡啶、甲基吡啶、喹啉或異喹啉中的一種或者多種的組合。

優(yōu)選地，所述“成膜”具體包括：將聚酰亞胺稀釋后涂覆成膜，加熱干燥，得到所述聚酰亞胺薄膜。

優(yōu)選地，所述“加熱干燥”具體包括：在60-80℃下干燥0.5-1h，在180-200℃下干燥1-2h，在320-350℃下干燥0.5-1h。

本發(fā)明中，通過(guò)含嘧啶酮的四羧酸二酐單體與芳香族二胺單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到聚酰亞胺薄膜。該聚酰亞胺薄膜中含有的嘧啶酮和酰胺結(jié)構(gòu)可以提供多個(gè)氫鍵結(jié)合位點(diǎn)，使得該聚酰亞胺薄膜在分子內(nèi)或分子間形成大量的氫鍵作用，從而有效地提高了材料的耐熱性，確保能夠得到高耐熱低熱膨脹系數(shù)的聚酰亞胺薄膜。

其中，關(guān)于聚酰亞胺薄膜中氫鍵的作用過(guò)程如下所示：

具體實(shí)施方式

本發(fā)明中所提出的聚酰亞胺薄膜中，所述聚酰亞胺薄膜包含如下結(jié)構(gòu)式：

其中，R為芳香族二胺單體除去二個(gè)氨基后的殘基，n為大于零的整數(shù)。

下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是應(yīng)該明確提出這些實(shí)施例用于舉例說(shuō)明，但是不解釋為限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1