[發(fā)明專利]一種聚酰亞胺多孔膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110533302.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN113248773B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程躍;高琦;呂凱;邱長(zhǎng)泉;虞少波;蔡裕宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海瑞暨新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C08J9/26
• 分類號(hào): C08J9/26;C08J9/08;C08J5/18;C08L79/08
• 代理公司: 上海遠(yuǎn)同律師事務(wù)所 31307
• 代理人: 張堅(jiān)

本發(fā)明涉及聚合物介電材料制備的技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種聚酰亞胺多孔膜的制備方法，將兩種不同的芳族二異氰酸酯溶于極性溶劑中，再加入芳族二酐，充分?jǐn)嚢璧弥虚g產(chǎn)物聚酰胺酸，再在聚酰胺酸中加入成孔劑進(jìn)行混合均勻，后脫泡后涂覆在玻璃板上，然后進(jìn)行熱處理，最后除去成孔劑即得到所述聚酰亞胺多孔膜。通過此特殊方法，從而獲得同時(shí)具有低介電常數(shù)、孔隙分布均勻、熱穩(wěn)定性好、尺寸穩(wěn)定性好的高性能聚酰亞胺多孔膜，由此可加快信號(hào)的傳輸速度，減少信號(hào)干擾和感應(yīng)偶合，更好的應(yīng)用在集成電路行業(yè)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合物介電材料制備的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚酰亞胺多孔膜及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，集成電路行業(yè)向著低維度、大規(guī)模甚至超大規(guī)模集成發(fā)展的趨勢(shì)日益明顯。為了加快信號(hào)的傳輸速度，減少信號(hào)干擾和感應(yīng)偶合，必須使用低介電常數(shù)的材料。對(duì)于新一代的介電材料，要求介電常數(shù)在2.2以下。聚酰亞胺因其突出的熱性能和力學(xué)性能，成為最有發(fā)展前途的聚合物介電材料。由于普通的聚酰亞胺介電常數(shù)通常在3～4之間，因此合成具有更低介電常數(shù)的聚酰亞胺材料已經(jīng)成為目前研究的熱點(diǎn)。

根據(jù)Clausius Mossotti方程，材料的介電常數(shù)與其摩爾極化率和摩爾體積密切相關(guān)。因此，目前降低PI介電常數(shù)的方法主要有兩大類：(1)引入低極化能力的取代基以減少分子中偶極子的極化能力。(2)通過在材料內(nèi)部引入大體積的基團(tuán)甚至孔洞結(jié)構(gòu)，以減少單位體積內(nèi)偶極子的數(shù)目。

普通的聚酰亞胺薄膜的介電常數(shù)在3～4，已不能滿足現(xiàn)階段集成電路的需要，而傳統(tǒng)聚酰亞胺多孔膜有較低的介電常數(shù)，但是其孔隙分布不均勻，熱穩(wěn)定性較差，尺寸穩(wěn)定性不好。

上述Clausius Mossotti方程為：

其中，Pm為原子團(tuán)的摩爾極化率，Vm為原子團(tuán)摩爾體積。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明期望提供一種聚酰亞胺多孔膜的制備方法，使其在具有低介電常數(shù)的同時(shí)，孔隙分布均勻，熱穩(wěn)定性好，尺寸穩(wěn)定性好。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明目的在于提供一種聚酰亞胺多孔膜的制備方法，包括以下步驟：將兩種不同的芳族二異氰酸酯溶于極性溶劑中，再加入芳族二酐，充分?jǐn)嚢璧弥虚g產(chǎn)物聚酰胺酸，再將聚酰胺酸脫泡后涂覆在玻璃板上，然后進(jìn)行熱處理，得到所述聚酰亞胺多孔膜。

進(jìn)一步地，在得到中間產(chǎn)物聚酰胺酸后，再加入成孔劑進(jìn)行混合均勻，后脫泡后涂覆在玻璃板上，然后進(jìn)行熱處理，最后除去成孔劑即得到所述聚酰亞胺多孔膜。

進(jìn)一步地，所述芳族二異氰酸酯選自4-甲基-間亞苯基二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4,4′-亞甲基雙(異氰酸苯酯)、2,4,6-三甲基-1,3-苯二異氰酸酯或2,3,5,6-四甲基-1,4-苯二異氰酸酯中的一種；

進(jìn)一步地，所述芳族二酐選自3,4,3’,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、1,2,4,5-苯四甲羧酸二酐、3,4,3’,4’-聯(lián)苯基四羧酸二酐中的一種。

進(jìn)一步地，所述極性溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，所述成孔劑選自SiO₂，陶瓷，鋁粉，鎂粉中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，兩種不同的芳族二異氰酸酯與芳族二酐共聚反應(yīng)條件為在氮?dú)獗Ｗo(hù)和0～40℃溫度下。

進(jìn)一步地，兩種不同的芳族二異氰酸酯與芳族二酐充分?jǐn)嚢璧玫街虚g產(chǎn)物聚酰胺酸，所述聚酰胺酸的固含量在13～16wt％之間。

更進(jìn)一步地，所述聚酰胺酸的固含量為15wt％。