[發(fā)明專利]一種超高模量高透光率聚酰亞胺薄膜及制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110893327.6
• 申請(qǐng)日: 2021-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN113621234B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王振中;湯昌丹;李釗榮;陳學(xué)冬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳瑞華泰薄膜科技股份有限公司;嘉興瑞華泰薄膜技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C08L79/08
• 分類號(hào): C08L79/08;C08G73/10;C08J5/18
• 代理公司: 北京精金石知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11470
• 代理人: 陳偉

本發(fā)明公開了一種超高模量高透光率聚酰亞胺薄膜及制備方法和用途，所述超高模量高透光率聚酰亞胺薄膜，由多元二胺和多元二酐混合溶解于溶劑中，并添加封端劑后，經(jīng)聚合反應(yīng)和亞胺化制備而成；所述制備方法，包括S1、將多元二胺和多元二酐混合溶解于溶劑中，并添加封端劑攪拌混合，得到混合液；S2、向混合液中加入催化劑，攪拌混合，得到前驅(qū)液；S3、將前驅(qū)液澆筑到基材上，干燥，去除部分溶劑，得到半干燥薄膜；S4、將半干燥薄膜從基材上剝離、拉伸，高溫亞胺化，即得。本發(fā)明制備的聚酰亞胺薄膜具有超高模量和高透光率，適用于柔性光電、航天航空等領(lǐng)域，特別是柔性顯示，透明顯示的結(jié)構(gòu)件、補(bǔ)強(qiáng)層或基材。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚酰亞胺高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高模量高透光率聚酰亞胺薄膜及制備方法和用途。

背景技術(shù)

聚酰亞胺高分子材料因具備突出的熱性能，電性能與力學(xué)性能，被熟知并廣泛應(yīng)用于電子、航空等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。近年來，隨著柔性光電技術(shù)的飛速發(fā)展，聚酰亞胺材料因其優(yōu)異的綜合性能作為柔性聚合物基板、介電絕緣材料廣泛應(yīng)用于柔性光電器件和柔性印刷電路板等領(lǐng)域。為了保證柔性光電器件的工藝制程要求，通常要求聚酰亞胺薄膜具有超高模量的特性，避免在加工過程中發(fā)生變形、翹曲等嚴(yán)重問題。

如CN201710035593.9公開了一種高模量聚酰亞胺纖維及其制備方法和應(yīng)用，所述高模量聚酰亞胺纖維的制備方法為：將聚酰亞胺纖維采用混合堿液進(jìn)行堿解，所述的混合堿液為氫氧化鉀與N,N-二甲基乙酰胺的混合水溶液，其制備的高模量聚酰亞胺纖維的拉伸模量為120-160GPa，斷裂強(qiáng)度為2000-2800MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為1.5-2.5％，可以廣泛應(yīng)用于防護(hù)服、電子柔性顯示，及航天航空復(fù)合材料等方面，CN201810381437.2公開了一種高模量形狀記憶聚酰亞胺復(fù)合材料及其制備方法，所述高模量形狀記憶聚酰亞胺復(fù)合材料，由形狀記憶聚酰亞胺和碳纖維布制成；所述的形狀記憶聚酰亞胺由二胺和二酐制備而成；所述的二胺為2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯丙噁唑；所述的二酐為雙酚A型二醚二酐，解決了現(xiàn)有形狀記憶聚酰亞胺100℃下存儲(chǔ)模量普遍低于2GPa，高溫下玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)模量普遍低于10MPa較低的問題。

隨著微電子設(shè)備集成度的不斷提高，高透光率聚酰亞胺作為柔性透明、防護(hù)層及支撐層材料也不可或缺，通常要求聚酰亞胺材料具有較高的透光率，能夠保證將微電子設(shè)備運(yùn)行時(shí)光學(xué)的要求。如CN201610516528.3公開了一種制備聚酰亞胺的方法，所述方法包括：在第一極性溶劑中，二胺、二酐和封端劑反應(yīng)得到聚酰胺酸溶液，所述封端劑為含有活性官能團(tuán)的單酐，所述活性官能團(tuán)為可發(fā)生自由基聚合反應(yīng)的官能團(tuán)；使所述聚酰胺酸溶液亞胺化并提純，得到聚酰亞胺預(yù)聚體；將所述聚酰亞胺預(yù)聚體溶解于第二極性溶劑中，加入自由基引發(fā)劑，得到混合膠液，將所述混合膠液進(jìn)行固化，冷卻至室溫進(jìn)行剝離，得到薄膜狀的聚酰亞胺。制備的聚酰亞胺的透光率在大于80％，保持了較高的透明性，擴(kuò)大其在柔性顯示材料領(lǐng)域的應(yīng)用。

然而常規(guī)的透明聚酰亞胺材料具有較好的光學(xué)性能，但其機(jī)械性能仍稍顯不足。兼具高模量及高透過率特性的聚酰亞胺薄膜在當(dāng)今微電子及柔顯技術(shù)領(lǐng)域是亟需的關(guān)鍵材料之一，該類材料的開發(fā)可滿足先進(jìn)電子和柔性顯示領(lǐng)域日益迫切的技術(shù)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種超高模量高透光率聚酰亞胺薄膜及制備方法和用途，該超高模量高透過率聚酰亞胺的透光率75％，彈性模量8GPa，具有較好的機(jī)械強(qiáng)度，有利于加工成型。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種超高模量高透光率聚酰亞胺薄膜，由多元二胺和多元二酐混合溶解于溶劑中，并添加封端劑后，經(jīng)聚合反應(yīng)和亞胺化制備而成；

其中，所述多元二胺包括第一二胺和第二二胺，所述第一二胺包括含鹵素原子取代基聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的二胺；所述第二二胺包括含具有酰胺鍵的二胺或/和含具有苯并噁唑結(jié)構(gòu)的二胺；

所述多元二酐包括第一二酐和第二二酐，所述第一二酐包括含剛性脂環(huán)族二酐；所述第二二酐包括含分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱的芳香族二酐；