[發明專利]一種聚酰亞胺組合物及聚酰亞胺薄膜

在審

• 申請號: 202011284464.1
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112457669A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 徐娟
• 申請（專利權）人: 阜陽申邦新材料技術有限公司
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08K3/36;C08K9/02;C08J5/18;G02F1/1337;C08G73/10
• 代理公司: 合肥金律專利代理事務所(普通合伙) 34184
• 代理人: 楊霞

本發明提出了一種聚酰亞胺組合物及聚酰亞胺薄膜，該聚酰亞胺組合物包括聚酰亞胺和均勻分散在聚酰亞胺中的二氧化硅顆粒，其中所述聚酰亞胺為含酰胺基二胺和四羧酸二酐縮聚得到的聚酰亞胺，所述二氧化硅顆粒為表面羥基化改性的二氧化硅顆粒。該聚酰亞胺組合物及聚酰亞胺薄膜通過將二氧化硅顆粒均勻分散在聚酰亞胺中，使所得聚酰亞胺組合物以及對應聚酰亞胺薄膜的透光性、耐熱性以及低熱膨脹性都得到明顯改善。

技術領域

本發明涉及光學材料技術領域，尤其涉及一種聚酰亞胺組合物及聚酰亞胺薄膜。

背景技術

聚酰亞胺薄膜是一種熱穩定性能、機械性能、光學性質優異且介電常數低的材料，現已廣泛應用在柔性印刷電路板(FPC)、電子封裝、光波導管(Optical Waveguide)、液晶顯示器(LCD)的配向膜和微流道元件(Microfluidic Device)等領域中。近年來柔性無色透明聚酰亞胺薄膜作為顯示材料、觸控模組材料、太陽能電池材料、氣體分離薄膜、生物傳感器材料及柔性電子材料等得到了高度關注。

目前，采用現有制備工藝制備出的柔性無色透明聚酰亞胺薄膜的熱膨脹系數較大，從而限制了該類薄膜在電子及生物領域的應用。為了使聚酰亞胺薄膜具有較低的熱膨脹系數，大多采用有機硅酸鹽或無機顆粒在制備聚酰胺酸或聚酰亞胺溶液過程中進行分散雜化處理，這種處理方法中無機硅酸鹽或無機顆粒在聚酰胺酸或聚酰亞胺溶液中不易分散，會發生團聚，添加量受限，且無機硅酸鹽或無機顆粒不能均勻分布在薄膜同一層形成有效阻隔，影響了薄膜光透過率和熱膨脹系數。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種聚酰亞胺組合物及聚酰亞胺薄膜，通過將二氧化硅顆粒均勻分散在聚酰亞胺中，使所得聚酰亞胺組合物以及對應聚酰亞胺薄膜的透光性、耐熱性以及低熱膨脹性都得到明顯改善。

本發明提出的一種聚酰亞胺組合物，包括聚酰亞胺和均勻分散在聚酰亞胺中的二氧化硅顆粒；

其中，所述聚酰亞胺為含酰胺基二胺和四羧酸二酐縮聚得到的聚酰亞胺，所述二氧化硅顆粒為表面羥基化改性的二氧化硅顆粒。

本發明中，二氧化硅顆粒是指二氧化硅(SiO₂)，其形態(晶體形態、無定形等)并沒有限定。另外，二氧化硅顆粒的形狀也沒有特別限定，可以為球狀、橢圓形狀、扁平狀、桿狀或纖維狀等。

優選地，聚酰亞胺和二氧化硅顆粒的重量比為100:0.1-5。

優選地，所述含酰胺基二胺為4，4'-二氨基苯酰替苯胺或N，N'-雙(4-氨基苯基)對苯二甲酰胺中的至少一種。

優選地，所述四羧酸二酐為4，4'-(六氟異丙烯)二酞酸酐、3，3'，4，4'-聯苯四羧酸二酐、4，4'-氧雙鄰苯二甲酸二酐、2，2'，3，3'-二苯甲酮四甲酸二酐、1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐或1，2，3，4-環戊烷四羧酸二酐中的至少一種。

優選地，所述聚酰亞胺為含酰胺基二胺和對苯二胺、間苯二胺、2，5-二氨基甲苯、2，6-二氨基甲苯、4，4'-二氨基聯苯、4，4'-二氨基二苯醚、1，3-二(4'-氨基苯氧基)苯、3，3'-二甲基-4，4'-聯苯胺、3，3'-二甲氧基-4，4'-聯苯胺、4，4'-二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、二氨基二苯甲酮、4，4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯砜或2，2'-雙(三氟甲基)-4，4'-二氨基聯苯中的至少一種和四羧酸二酐縮聚得到的聚酰亞胺。

優選地，所述表面羥基化改性的二氧化硅顆粒是通過將納米二氧化硅和堿化合物進行反應得到；

優選地，所述納米二氧化硅的平均粒徑為1-100nm，所述堿化合物為氫氧化鈉或氫氧化鉀。

本發明提出一種聚酰亞胺薄膜，其是利用上述聚酰亞胺組合物制成。

優選地，所述聚酰亞胺薄膜的線性熱膨脹系數是20ppm/℃以下，400nm波長光的透射率為85％以上。