[發(fā)明專利]一種聚酰亞胺薄膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011595934.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112851982B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉榛;王愷;史瑩飛;呂從江;石俊峰;張鵬;孫鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 南京精工新材料有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L79/08;C08K3/36;C08K3/26;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/04
• 代理公司: 江蘇舜點律師事務(wù)所 32319
• 代理人: 杜東輝

本發(fā)明公開了一種聚酰亞胺薄膜的制備方法，包括：氮氣氣氛下，在非質(zhì)子極性溶劑中加入納米粉體及分散劑，超聲分散后攪拌，靜置熟化24~48 h后過濾，得到納米粉體固化劑分散液A；向非質(zhì)子溶液中通入氮氣30 min后加入二胺單體，攪拌至完全溶解，再加入二酐單體攪拌，得到粘度為5000~200000 mPa·s的聚酰氨酸溶液B；將分散液A加入到溶液B中，攪拌均勻后真空脫泡0.5~12 h，然后經(jīng)狹縫涂敷于玻璃板上，得到均勻分布的膠液膜，將膠液膜置于干燥箱中干燥，取出后從玻璃板上剝離得到膠膜，將膠膜置于高溫烘箱中進(jìn)行高溫?zé)崽幚恚鋮s后即可。本發(fā)明的薄膜具有高強(qiáng)高模量，且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超過430 ^oC，熱膨脹系數(shù)7ppm/^oC以下。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚酰亞胺薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

2019年三星、華為陸續(xù)推出OLED可折疊屏幕智能手機(jī)，柔性顯示產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢。2019年全球柔性AMOLED智能手機(jī)面板出貨約1.8億片，同比增長6.2％。隨著終端品牌對柔性AMOLED機(jī)型的需求增加，預(yù)計2020年柔性智能手機(jī)面板的出貨將突破3億片，同比增幅超50％。根據(jù)IHS數(shù)據(jù)，未來5年柔性AMOLED產(chǎn)業(yè)復(fù)合增速在80％以上。隨著OLED技術(shù)由剛性向柔性轉(zhuǎn)變，原本的玻璃、PET等材料已無法滿足需求，蓋板、觸控、基底材料都將切換為聚酰亞胺材料。

聚酰亞胺是現(xiàn)有聚合物中耐溫性最好的一類材料，同時其具有良好的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，被認(rèn)為是極具應(yīng)用潛力的一類柔性襯底材料。但是，現(xiàn)有普通聚酰亞胺薄膜由于熱膨脹系數(shù)與玻璃載體基板有較大的差異，普通聚酰亞胺的熱膨脹系數(shù)一般在30-50ppm/℃，目前市面的低熱膨脹聚酰亞胺薄膜熱膨脹系數(shù)一般為18-20ppm/℃，難以達(dá)到接近玻璃熱膨脹系數(shù)4-7ppm/℃這一要求，這種差異會引起剝離、開裂、翹曲等問題，所以作為該用途的聚酰亞胺薄膜，必須具備和玻璃載體接近的熱膨脹系數(shù)及高模量的特性。聚酰亞胺柔性基板或襯底成為國內(nèi)外研究的熱點，并取得了一些進(jìn)展。例如，桂林電科院(公開號為CN 108117653A)研究了具有噁唑結(jié)構(gòu)的二胺2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并噁唑，可制得熱膨脹系數(shù)低于7ppm/℃的聚酰亞胺薄膜；公開號為CN102558860A則公開了以2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑為單體的亞胺薄膜，熱膨脹系數(shù)保持在8-21ppm/℃；東華大學(xué)李慧等人(公開號為CN110577642A)公開了一種含酰基苯并咪唑聚酰亞胺的制備方法，熱膨脹系數(shù)低至3.7ppm/℃。然而，這些材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不能滿足TFT加工制成的溫度要求(400℃以上)，從而影響了在AMOLED器件中的廣泛使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種聚酰亞胺薄膜及其制備方法。本發(fā)明的聚酰亞胺薄膜含有一種顆粒固化劑，與聚酰亞胺分子通過氫鍵或共價鍵的作用，形成網(wǎng)狀、體型結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺薄膜。該薄膜具有高強(qiáng)高模量，且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超過430℃，熱膨脹系數(shù)7ppm/℃以下。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺薄膜的制備方法，所述的聚酰亞胺薄膜包含有0.1～10wt％的納米顆粒固化劑，所述方法包括以下步驟：

氮氣氣氛下，在非質(zhì)子極性溶劑中加入納米粉體及分散劑，超聲分散30～60min后攪拌6～12h，靜置熟化24～48h后過濾，得到納米粉體固化劑分散液A；

向非質(zhì)子溶液中通入氮氣30min后加入二胺單體，攪拌至完全溶解，再加入二酐單體，在25～60℃下攪拌4～48h，得到粘度為5000～200000mPa·s的聚酰氨酸溶液B；

將上述得到的納米粉體固化劑分散液A加入到聚酰氨酸溶液B中，攪拌均勻后真空脫泡0.5～12h，然后經(jīng)狹縫涂敷于玻璃板上，得到均勻分布的膠液膜，將膠液膜置于干燥箱中并在60～160℃下干燥5～30min，取出后從玻璃板上剝離得到膠膜，將膠膜置于高溫烘箱中進(jìn)行高溫?zé)崽幚恚鋮s后，即得到聚酰亞胺薄膜。