[發明專利]一種耐熱透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202011277759.6
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112500566B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 徐娟
• 申請（專利權）人: 貴溪穿越光電科技有限公司
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08J5/18;C08L79/08
• 代理公司: 深圳市洪荒之力專利代理有限公司 44541
• 代理人: 謝艷紅

本發明提出了一種耐熱透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法，通過聚酰亞胺的末端氨基和異氰酸丙基三乙氧基硅烷進行鍵合，既提高了二氧化硅與聚酰亞胺的界面相容性，又改變了聚酰亞胺本身結構，增強了分子間作用力，從而使所得聚酰亞胺膜的透光性、熱性能及力學性能得到明顯改善。

技術領域

本發明涉及光學材料技術領域，尤其涉及一種耐熱透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法。

背景技術

聚酰亞胺是一類特殊工程塑料，它通常被認為具有耐熱性、耐化學性、優秀的介電性能和良好的力學性能。因此，聚酰亞胺在航空航天、氣體分離技術、微電子、光電子和復合材料領域具有廣泛應用。聚酰亞胺的主鏈中含有剛性的亞胺環，并具有高度的規整性。

在光電顯示等行業，用聚酰亞胺薄膜代替玻璃材料，可以實現屏幕自身的輕薄化、可折疊等特質。聚酰亞胺薄膜常與二氧化硅組合使用，可以有效地提高聚酰亞胺的綜合性能。但是實際在加工的過程中，對聚酰亞胺薄膜進行雜化改性的方法是將有機硅以溶膠凝膠的狀態加入體系中，此種方法給體系帶來大量水，其所能帶來的性能改善作用也很有限。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種耐熱透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法，通過聚酰亞胺的末端氨基和異氰酸丙基三乙氧基硅烷進行鍵合，既提高了二氧化硅與聚酰亞胺的界面相容性，又改變了聚酰亞胺本身結構，增強了分子間作用力，從而使所得聚酰亞胺膜的透光性、熱性能及力學性能得到明顯改善。

本發明提出的一種耐熱透明聚酰亞胺薄膜的制備方法，包括如下步驟：

S1、將二胺類單體和四羧酸二酐類單體進行縮聚反應得到聚酰胺酸；

S2、向所述聚酰胺酸中先加入異氰酸丙基三乙氧基硅烷進行反應，再加入正硅酸乙酯進行反應，之后進行涂膜、加熱，即得到所述聚酰亞胺薄膜；

其中，所述二胺類單體包括含有苯并咪唑基團的二胺單體。

優選地，二胺類單體和四羧酸二酐類單體的摩爾比為1.05-1.2:1。

優選地，所述含有苯并咪唑基團的二胺單體為2-(3-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑中的至少一種。

所述二胺類單體還包括其他芳香族二胺單體，優選為4，4'-二氨基二苯醚3，4'-二氨基二苯醚4，4'-二氨基二苯砜3，3'-二氨基二苯砜中的至少一種；優選地，所述含有苯并咪唑基團的二胺單體是二胺類單體總量的50-60mol％。

優選地，所述四羧酸二酐類單體為4，4'-(六氟異丙烯)二酞酸酐4，4'-氧雙鄰苯二甲酸酐4，4'-聯苯四羧酸二酐1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐1，2，4，5-環戊烷四羧酸二酐中的至少一種。

優選地，所述異氰酸丙基三乙氧基硅烷的用量是四羧酸二酐類單體摩爾量的10-30％。

優選地，所述正硅酸乙酯的用量是四羧酸二酐類單體摩爾量的10-60％。

優選地，步驟S1中，將二胺類單體和四羧酸二酐類單體進行縮聚反應的溫度為20-30℃，時間為2-6h；步驟S2中，加入異氰酸丙基三乙氧基硅烷進行反應的溫度為30-40℃，時間為1-3h；加入正硅酸乙酯進行反應的溫度為20-30℃，時間為10-18h。

優選地，步驟S2中，加熱的溫度為80-330℃，時間為2-6h。

本發明還提出一種耐熱透明聚酰亞胺薄膜，其是采用上述制備方法制備得到。