[發明專利]一種低介電改性聚酰亞胺膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010777205.6
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111825867B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 王忠國;隋帆;史勝;海玉龍;陸寧;楊春雷
• 申請（專利權）人: 深圳先進電子材料國際創新研究院
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L79/08;C08L83/08;C08G73/10;C08J9/12;C08J3/24
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

本發明公開了一種低介電改性聚酰亞胺膜及其制備方法，該改性聚酰亞胺為一種含苯并惡唑結構、具有優良力學性能、耐高溫性能的聚酰亞胺與另一種含苯并惡唑結構、具有低介電性能的聚酰亞胺氣凝膠粉末共混改性而得到。該聚酰亞胺的制備方法是以二酐和含有苯并惡唑結構或苯并咪唑結構的二胺作為原料進行原位聚合反應獲得。該聚酰亞胺氣凝膠是以二酐和含有苯并惡唑結構的二胺作為原料進行原位聚合反應后經交聯劑改性和超臨界二氧化碳干燥獲得。本發明提供的聚酰亞胺膜具有低介電性、耐高溫性、低膨脹系數以及優異的力學性能，可以幫助實現覆銅板的濺射工藝。本發明提供的制備方法工藝簡單，適于大規模生產。

技術領域

本發明涉及聚酰亞胺改性技術領域，具體涉及一種低介電聚酰亞胺膜及其制備方法。

背景技術

聚酰亞胺特殊的分子結構賦予了其優異的介電性能、良好的力學性能，被廣泛應用于電子電路、微電子、航空航天等領域。隨著通信技術的發展，傳輸線介質材料的合理選擇、參數的設計、結構對傳輸線的損耗具有決定性的影響，信號傳輸的完整性和準確性要求傳輸線介質材料具有低介電常數和低損耗的特性。目前，應用于5G通訊的傳輸介質材料主要為柔性覆銅板(FCCL)，其基材主要包括液晶聚合物(LCP)及聚酰亞胺(PI)薄膜。然而，LCP材料存在產能不足、投入較大、制造工藝復雜、價格高等缺點。傳統的改性聚酰亞胺膜熱膨脹系數大，耐熱性能差，介電系數較高，力學性能差。我們需要解決的問題是在降低聚酰亞胺的介電系數的同時又使其擁有較好的耐熱性以及力學性能?，F有低介電損耗改性聚酰亞胺(Modified Polyimide，簡稱MPI)基材，常用于印刷電路和通訊天線，介電常數在3.2左右，然而隨著器件尺寸減小以及5G時代的到來，MPI的介電損耗有必要進一步降低，才能減小對5G無線電通訊信號的衰減，滿足高頻移動通訊裝備的力學性能和電學參數。

發明內容

為優化上述現有技術中的聚酰亞胺薄膜材料的熱膨脹系數和介電性能，同時兼顧耐高溫性能，本發明提供了一種低介電改性聚酰亞胺膜及其制備方法。

為了達到上述發明目的，本發明提供了一種低介電改性聚酰亞胺膜，所述改性聚酰亞胺膜通過聚酰胺酸溶液I與聚酰亞胺氣凝膠粉末II共混得到共混漿料后亞胺化得到；

其中，所述聚酰胺酸溶液I含苯并惡唑結構，具有優良力學性能、耐高溫性能，所述聚酰亞胺氣凝膠粉末II含另一種苯并惡唑結構，具有耐高溫性能、低介電性能。

進一步的，所述聚酰亞胺氣凝膠粉末II由二胺和二酐原位聚合形成聚酰胺酸，亞胺化后經超臨界二氧化碳干燥后制得，所述二胺為含有苯并惡唑結構的二胺。

進一步的，制備所述聚酰亞胺氣凝膠粉末II的二胺為2-(4-氨基苯)-5-氨基-苯并惡唑；二酐為3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐或3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐。

進一步的，所述聚酰胺酸溶液I由二胺和二酐原位聚合形成，所述二胺為含有苯并惡唑結構的二胺。

進一步的，合成所述聚酰胺酸溶液I的二胺為4,4'-([6,6']聯[苯并惡唑基]-2,2'-二基)-雙-苯胺(BAPBBO CAS:17201-27-3)或4,4'-([6,6']聯[苯并咪唑基]-2,2'-二基)-雙-苯胺(BAPBBI CAS：4402-17-9)；二酐為均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐或3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐。

上述低介電改性聚酰亞胺膜的制備方法，包括以下步驟：

S1、聚酰胺酸溶液I的制備

S11、將含有苯并惡唑結構的二胺，在惰性氣氛下，溶于極性非質子溶劑中，形成溶液A；

S12、將二酐加入所述溶液A中進行原位聚合反應，獲得聚酰胺酸溶液I；

S2、聚酰亞胺氣凝膠粉末II的制備