[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚酰胺酸漿料及其制備方法以及聚酰亞胺薄膜

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110156469.4
• 申請(qǐng)日: 2021-02-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112876680B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖桂林;阮敏;付華;魯麗平;朱雙全
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢柔顯科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G73/10
• 分類(lèi)號(hào): C08G73/10;C08J5/18;C08L79/08
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本發(fā)明公開(kāi)一種聚酰胺酸漿料及其制備方法以及聚酰亞胺薄膜，通過(guò)過(guò)量的二酐與含咪唑結(jié)構(gòu)二胺反應(yīng)，然后加入醇，得到酯類(lèi)封端的聚酰胺酸組合物；再向上述溶液中加入第二部分二酐單體和二胺單體，得到二酐單體摩爾量與二胺單體摩爾量基本接近的聚酰胺酸溶液。當(dāng)?shù)谝徊糠侄蚨穯误w與第二部分二酐或二胺單體種類(lèi)不同時(shí)，可得嵌段結(jié)構(gòu)的聚酰胺酸，該聚酰胺酸進(jìn)一步固化即可得嵌段結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺薄膜，本發(fā)明反應(yīng)過(guò)程中粘度小且可控，可以提高二酐與二胺單體配比，分批次溶液投料，制備出高分子量低粘度含咪唑結(jié)構(gòu)嵌段型聚酰胺酸溶液，高溫固化后的薄膜由于咪唑結(jié)構(gòu)與基板氫鍵等作用，其綜合性能優(yōu)異，與涂布基板的粘附力大幅改善。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚酰亞胺前驅(qū)體聚酰胺酸、聚酰亞胺薄膜，特別涉及一種聚酰胺酸漿料及其制備方法以及聚酰亞胺薄膜。

背景技術(shù)

聚酰亞胺通常通過(guò)聚酰胺酸前體制備。為獲得綜合性能優(yōu)異的聚酰亞胺樹(shù)脂或薄膜，一般要求聚酰亞胺分子量越高越好，因此就要求聚酰胺酸前體分子量盡可能高。然而隨聚酰胺酸分子量的增大，聚酰胺酸溶液的粘度大幅升高，從而使聚酰胺酸溶液的加工特性和成膜特性變差，同時(shí)使合成難度增大，因此對(duì)于聚酰胺酸漿料的制備的加料工藝和合成條件的優(yōu)化非常有意義。

專(zhuān)利文件(CN 101558102)公開(kāi)了一種制備聚酰胺酸溶液的制備方法，通過(guò)加入水或使用含水溶劑來(lái)使部分酐封端聚酰胺酸水解，得到二酸封端的聚酰胺酸溶液，再通過(guò)進(jìn)一步加入二酐和二胺聚合得到高濃度和低粘度的聚酰胺酸溶液。該聚酰胺酸溶液固化所得聚酰亞胺仍具有優(yōu)異的力學(xué)特性等。由于聚酰胺酸本身容易發(fā)生水解反應(yīng)，在水的存在下，由高分子量的聚酰胺酸向低分子量的聚酰胺酸轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致聚酰胺酸溶液粘度的降低和性能的變化。因此水或含水溶劑的使用不可避免的促進(jìn)了聚酰胺酸的水解，是聚酰胺酸的存儲(chǔ)穩(wěn)定性降低。同時(shí)，在一些特殊應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)聚酰胺酸溶液中水分的含量具有明確的要求，因此限制了專(zhuān)利文獻(xiàn)(CN 101558102)的應(yīng)用。

專(zhuān)利文件(CN 1427021 A)公開(kāi)了對(duì)于聚酰胺酸一種制備方法說(shuō)明，專(zhuān)利中提到將酸二酐分散于溶劑中形成酸二酐漿料，主要用于制備固含量高于10％聚酰胺酸溶液，專(zhuān)利中僅關(guān)注酸二酐粉體的分散工藝和特性，并進(jìn)行限定與說(shuō)明，目的用于提高聚酰胺酸制備的效率，而并沒(méi)有更深層次的考慮和分析，聚酰胺酸溶液的特性，以及固化成聚酰亞胺薄膜的性能，該專(zhuān)利具有一定的局限性。

聚酰胺酸由二酐與二胺單體在一定條件下縮聚而成，聚合反應(yīng)速度快，制備過(guò)程難以控制，投料工藝和聚合條件對(duì)于聚酰胺酸漿料特性和聚酰亞胺薄膜性能影響較大，為保證聚酰胺酸溶液的加工性和合成的可行性，一般要求二酐單體與二胺單體的比例不能太接近。否則聚酰胺酸分子量太高，聚酰胺酸溶液粘度太大，失去加工性。然而，二酐單體與二胺單體的比例不接近1，導(dǎo)致聚酰胺酸分子量低，相應(yīng)固化所得聚酰亞胺分子量也偏低，從而導(dǎo)致所得聚酰亞胺樹(shù)脂或薄膜性能變差，例如熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能不好。

由于固化所得聚酰亞胺與很多材料表面的結(jié)合力較弱，為改善聚酰亞胺薄膜與基底的結(jié)合力，通常在聚酰胺酸中加入硅烷偶聯(lián)劑或在聚酰胺酸單體中引入硅氧烷結(jié)構(gòu)。雖然硅烷偶聯(lián)劑的加入確實(shí)能明顯的改善聚酰亞胺與基底的結(jié)合力，但偶聯(lián)劑中通常含有硅元素或一些脂肪結(jié)構(gòu)，因此在經(jīng)過(guò)高溫固化后，聚酰亞胺薄膜往往含有較高濃度的硅元素，同時(shí)由于脂肪結(jié)構(gòu)的存在，使聚酰胺酸在固化過(guò)程中出現(xiàn)較高的揮發(fā)物溢出。因此在一些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用中，限制了該方法的使用，例如AMOLED的制程過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)聚酰胺酸制備過(guò)程中存在聚合反應(yīng)速度快，制備過(guò)程難以控制，投料工藝和聚合條件對(duì)于聚酰胺酸漿料特性和聚酰亞胺薄膜性能影響較大等問(wèn)題；為解決上述問(wèn)題本發(fā)明提供一種聚合度高和均勻穩(wěn)定的聚酰胺酸漿料，大幅改善了聚酰亞胺樹(shù)脂與涂布基板的結(jié)合力，固化后的聚酰亞胺薄膜整體性能表現(xiàn)優(yōu)異。

本發(fā)明第一方面提供一種聚酰胺酸漿料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將二胺A1在一定溫度下溶解于極性有機(jī)溶劑E得到二胺A1溶液，將二胺A2在一定溫度下溶解于極性有機(jī)溶劑E，得到二胺A2溶液；