[發(fā)明專利]一種可溶性的聚酰亞胺樹脂及制備方法、一種可圖案化聚酰亞胺纖維及應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110934207.6
• 申請日: 2021-08-14
• 公開（公告）號: CN113698600A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設計）人: 李銘新;王華森
• 申請（專利權）人: 波米科技有限公司
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;D01F6/74;G03F7/004;D01D5/00;D04H1/74
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 孫銘偵

本申請涉及功能性聚酰亞胺領域，具體公開了一種可溶性的聚酰亞胺樹脂及制備方法、一種可圖案化聚酰亞胺纖維及應用。本申請的一種可溶性的聚酰亞胺樹脂，所述可溶性的聚酰亞胺樹脂的重復結構單元如式Ⅰ所示：其中R₁為C_1?4的烷基，R₂為C_1?4的烷基，R₃為C_1?4的烷基，R₄為C_1?4的烷基，R₅為H、C_1?4的烷基、?CX₃中的任意一種，其中X為F、Cl、Br、I四種元素中的任意一種；n=1?200。可溶性的聚酰亞胺樹脂可用于制備可圖案化聚酰亞胺纖維及可圖案化聚酰亞胺纖維膜，可以應用于柔性電子穿戴設備中，具有耐熱性好、熱穩(wěn)定性高的特點。

技術領域

本申請涉及功能性聚酰亞胺材料的領域，更具體地說，它涉及一種可溶性的聚酰亞胺樹脂及制備方法、一種可圖案化聚酰亞胺纖維及應用。

背景技術

目前柔性可穿戴電子設備通常由硬質薄膜材料組成，但是這種薄膜基可穿戴電子設備仍存在一定的缺點，如透氣性差，散熱性差，設備可靠性差，不能進行正常清潔等。

近年來，隨著纖維材料的進步及電子設備發(fā)展，纖維基柔性可穿戴電子設備成為研究熱點。相較于當前的薄膜設備而言，纖維基可穿戴電子設備而言具有巨大優(yōu)勢。首先，纖維基可穿戴電子設備而言具有較高的比表面積，更輕的質量與更高的透氣性；其次，纖維基可穿戴電子設備而言有良好的可折疊、可彎曲、可拉伸性；再次，纖維基可穿戴電子設備而言還具有較好的耐用性與可清潔重復使用能力。

但目前設備中所使用的聚合物纖維材料耐熱性欠佳，難以長時間承受器件運行時瞬時電流熱效應，從而易引起電路短路，斷路等問題，導致設備可靠性與耐久度下降，也帶來火災和爆炸風險。

發(fā)明內容

為了提高聚合物纖維材料的耐熱性能，本申請?zhí)峁┮环N可溶性的聚酰亞胺樹脂及制備方法、一種可圖案化聚酰亞胺纖維及應用

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N可溶性的聚酰亞胺樹脂，采用如下的技術方案：

一種可溶性的聚酰亞胺樹脂，所述可溶性的聚酰亞胺樹脂的重復結構單元如式Ⅰ所示：

其中R₁為C_1-4的烷基，R₂為C_1-4的烷基，R₃為C_1-4的烷基，R₄為C_1-4的烷基，R₅為H、C_1-4的烷基、-CX₃中的任意一種，其中X為F、Cl、Br、I四種元素中的任意一種；n＝1-200。

可選的，所述聚酰亞胺樹脂由二胺單體和二酐單體聚合而成。

通過上述技術方案，二胺單體選用帶有兩個芳香胺的結構并且氨基的鄰位上含有碳鏈結構，從而增大了聚酰亞胺高分子鏈的側鏈體積，降低了聚合物分子鏈間的運動，進而提高了所得的聚酰亞胺樹脂的耐熱性能，二酐單體以及二胺單體中均含有苯環(huán)，聚合后苯環(huán)間產生的π-π*共軛，進一步的提高了分子鏈的熱穩(wěn)定性；聚酰亞胺樹脂耐熱性能的增強，還提高了由聚酰亞胺樹脂制備的可圖案化聚酰亞胺纖維膜的熱穩(wěn)定性，從而可以可圖案化聚酰亞胺纖維膜應用于柔性可穿戴電子設備。此外PI樹脂所帶有的苯環(huán)側基與三氟甲基取代基具有較大的自由體積，這有利于減少PI中助色基團的生成。

優(yōu)選的，所述-CX₃為-CF₃。

通過上述技術方案，三氟甲基以及苯環(huán)所帶來的剛性結構，進一步的提高了分子鏈的強度，進而提高了所得樹脂的穩(wěn)定性。

優(yōu)選的，所述二胺單體為1,1-雙(4-氨基-3,5-二甲基苯基)-1-苯基甲烷、1,1-雙(4-氨基-3,5-二甲基苯基)-1-(3'-三氟甲基苯基)甲烷中的至少一種。