[發明專利]一種分子內雜化的半無機-半有機透明薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202011371819.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112375222A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 王洪;李福生;張宸浩;喻維杰
• 申請（專利權）人: 拓米（成都）應用技術研究院有限公司
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08J5/18;C08L79/08;C08K3/36
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉世權

1.一種分子內雜化的半無機-半有機透明薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、將二胺單體與二酐單體縮聚反應得到酸酐基團封端的聚酰胺酸預聚體溶液；

B、向所述酸酐基團封端的聚酰胺酸預聚體溶液中加入胺基硅氧烷，反應得到硅氧烷封端的聚酰胺酸預聚體溶液；

C、向所述硅氧烷封端的聚酰胺酸預聚體溶液中加入乙烯基硅氧烷，并加入少量醇和水的混合溶液，反應得到半無機化的聚酰胺酸預聚體溶液；

D、將所述半無機化的聚酰胺酸預聚體溶液涂覆或流延成膜后進行加熱酰亞胺化，輔助利用高能射線輻射或過氧化物交聯得到分子內雜化的半無機-半有機透明薄膜。

2.根據權利要求1所述分子內雜化的半無機-半有機透明薄膜的制備方法，其特征在于，步驟A中，在氣體保護條件下，將二胺單體溶解于極性溶劑中之后再加入二酐單體，在0～20℃攪拌進行縮聚反應9～15小時，得到所述酸酐基團封端的聚酰胺酸預聚體溶液。

3.根據權利要求2所述分子內雜化的半無機-半有機透明薄膜的制備方法，其特征在于，所述二胺單體與二酐單體的摩爾比為0.8～0.95:1.0，所述極性溶劑為N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一種，所述極性溶劑的用量按照所述酸酐基團封端的聚酰胺酸預聚體溶液中的固含量為10～30％質量比計算。

4.根據權利要求1所述分子內雜化的半無機-半有機透明薄膜的制備方法，其特征在于，所述酸酐基團封端的聚酰胺酸預聚體具有下式所示結構，其中n＝1～50：

5.根據權利要求4所述分子內雜化的半無機-半有機透明薄膜的制備方法，其特征在于，所述二胺單體中的R基團為芳香基團、烷烴基團、酯族基團、芳香族二醚基團或芳香族多醚基團，所述二胺單體為2，2′-二(三氟甲基)二氨基聯苯、4，4′-雙(3-氨基苯氧基)二苯砜、4，4′-二氨基聯苯醚、3，3′-二甲基-4，4′-二氨基二苯基甲烷、二氨基對苯醚、二氨基二苯砜或聚醚胺；所述二酐單體中的Ar基團為芳香基團、二芳醚基團、多芳醚基團或多聯芳香基團，所述二酐單體為4，4′-(六氟二異丙烯)二酞酸酐、均苯四甲酸二酐、3，3′，4，4′-二苯醚四羧酸二酐、3，3′，4，4′-聯苯四羧酸二酐、雙酚A二酐或3，3′，4，4′-苯甲酮四羧酸二酐。

6.根據權利要求1所述分子內雜化的半無機-半有機透明薄膜的制備方法，其特征在于，步驟B中，于室溫下攪拌反應6～12小時，所述胺基硅氧烷是任何具有伯胺基或烷基的三烷氧基硅烷，胺基硅氧烷優選為3-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，所述胺基硅氧烷與所述酸酐基團封端的聚酰胺酸預聚體溶液中二酸酐單元的摩爾比為0.05～0.40：1.0。

7.根據權利要求1所述分子內雜化的半無機-半有機透明薄膜的制備方法，其特征在于，所述硅氧烷封端的聚酰胺酸預聚體具有下式所示結構，其中n＝1～50：

8.根據權利要求1所述分子內雜化的半無機-半有機透明薄膜的制備方法，其特征在于，步驟C中，于室溫下攪拌反應6～10小時，所述乙烯基硅氧烷是具有乙烯基、乙烯基烷基、烷基乙烯基的三烷氧基硅烷，乙烯基硅氧烷優選為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷或三叔丁氧基乙烯基硅烷；所述乙烯基硅氧烷與步驟B中加入的胺基硅氧烷的摩爾比為1.00:0.01～0.40。

9.根據權利要求1所述分子內雜化的半無機-半有機透明薄膜的制備方法，其特征在于，所述半無機化的聚酰胺酸預聚體具有下式所示結構，其中n＝1～50：