[發明專利]一種高模量低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110394901.3
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113105627A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 陳國飛;勞皓吉;方省眾
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08L79/08;C08J5/18
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

1.一種高模量低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜，其特征在于，所述透明聚酰亞胺薄膜具有如下結構式：

其中，n是大于0的整數，m是大于等于0的整數；m：n＝0.25～9：1；

所述R₁是下列基團中的一種或兩種以上：

所述的R₂是下列基團中的一種或兩種以上：

2.根據權利要求1所述的高模量低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜，其特征在于，所述透明聚酰亞胺薄膜的拉伸模量為5.0-7.0GPa，熱膨脹系數為10-30ppm/K，在450nm的透過率為80％以上。

3.根據權利要求1所述的高模量低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜，其特征在于，所述透明聚酰亞胺薄膜采用無規共聚或嵌段共聚制備。

4.根據權利要求1-3任一項所述的高模量低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，包括步驟：在惰性氣體保護下，以4,4’-二氨基-2,2’-雙三氟甲基聯苯、芳香二酐和芳香酰氯為聚合單體，在反應溶劑中進行反應制備聚酰胺酸，經亞胺化后得到所述透明聚酰亞胺薄膜；

或，

包括步驟：在惰性氣體保護下，將4,4’-二氨基-2,2’-雙三氟甲基聯苯、芳香二酐在反應溶劑中混合得混合液A，再將4,4’-二氨基-2,2’-雙三氟甲基聯苯和芳香酰氯在反應溶劑中混合得混合液B，再將混合液A和混合液B反應制備聚酰胺酸，經亞胺化后得到所述透明聚酰亞胺薄膜。

5.根據權利要求4所述的高模量低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，所述反應溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜和環戊酮中的一種或多種；

所述芳香二酐包括3,3’,4,4’-聯苯四甲酸二酐、2,3,3',4'-聯苯四甲酸二酐、4,4'-(六氟異丙烯)二酞酸酐中任一種或多種；

所述芳香酰氯包括對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、4,4'-聯苯二甲酰氯中任一種或多種。

6.根據權利要求4所述的高模量低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，反應后聚酰胺酸的均相溶液中固含量為10％-30％；所述4,4’-二氨基-2,2’-雙三氟甲基聯苯的摩爾量與芳香二酐和芳香酰氯的總摩爾量比為(0.95-1.02):1。

7.根據權利要求4所述的高模量低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，所述芳香二酐與芳香酰氯的摩爾比＝0.25～9：1。

8.根據權利要求4所述的低熱膨脹系數熱塑性聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，所述亞胺化反應采用熱亞胺化進行制備，所述熱亞胺化具體步驟包括：將聚酰胺酸溶液涂覆到基板上，加熱固化后取下干燥，得到所述透明聚酰亞胺薄膜。

9.根據權利要求4所述的高模量低熱膨脹系數的透明聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，加熱固化包括如下步驟：60-100℃固化1-2小時，100-160℃固化1-2小時，180-250℃固化1-2小時，300-350℃固化1-2小時。

10.根據權利要求1-3任一項所述的透明聚酰亞胺薄膜作為蓋板材料在電子及柔性顯示領域的應用。