聚酰亚胺薄膜及其制备方法与流程

本发明涉及高分子材料，特别是涉及实际上由合成树脂组成的层状产品,尤其涉及一种保护膜，例如一种聚酰亚胺薄膜，本发明还涉及该保护膜（即聚酰亚胺薄膜）的制造方法。

背景技术：

1、聚酰亚胺（英文polyimide，简称为pi）是一种主链上含有重复酰亚胺环单元的高性能聚合物，其特殊的结构使其具有优异的耐化学性、耐辐射性热稳定性等性能，被广泛应用在航空航天工程领域、微电子领域、汽车领域等。pi已被加工成各种类型的材料，如薄膜、涂料、泡沫、纤维、粘胶剂等。在各类pi产品中，薄膜是最占主导地位的类型之一，由于其优异的性能被广泛应用于封装、微电子制造领域、太阳能基板领域等，如作为柔性印刷电路（fpc）的基膜、芯片级封装（csp）等。然而，传统的芳香族pi由于分子链间产生的电荷转移络合作用（ctc）而呈现出深棕色或深黄棕色，限制了其在要求高光学透明度领域和显示器件中的应用。因此，研发各项性能优异的浅色透明pi薄膜成了科研人员研究的热点内容和急需克服的难点。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种聚酰亚胺薄膜及其制备方法,本发明聚酰亚胺薄膜的制备方法通过在聚酰亚胺（pi）链中引入价格低廉的全脂环二胺，该全脂环二胺是一种具有降冰片烷骨架结构的同分异构体单体，可以有效降低分子链间产生的电荷转移络合作用，制备出浅色乃至无色透明的聚酰亚胺（pi）薄膜，在此基础上又引入芳香族二胺，制备出兼具高透明性与良好热学性的浅色聚酰亚胺（pi）薄膜，使得本发明聚酰亚胺薄膜具有高热稳定性和浅色透明等特点。

2、本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：

3、提供一种聚酰亚胺薄膜的制备方法, 依次包括以下步骤：

4、步骤a：将二胺单体的双环[2.2.1]庚烷二甲胺或2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯溶于溶剂n,n-二甲基乙酰胺中，通入氮气，搅拌至完全溶解，得到混合溶液；

5、步骤b：向上述混合溶液中加入双酚a型二醚二酐或4,4´-氧双邻苯二甲酸酐，维持氮气的通入，反应一段时间后,得到聚酰胺酸胶液；

6、步骤c：将上述聚酰胺酸胶液滴在工具板上，并在该工具板上按所需要的厚度涂覆均匀，放入烘箱,进行热亚胺化，然后将所述工具板拿出,自然冷却至室温，接着将所述工具板放进温水中,直至涂覆在所述工具板上的膜从该工具板上脱落，再将该膜置于烘箱中烘干，冷却后就得到聚酰亚胺薄膜。

7、所述双酚a型二醚二酐或4,4´-氧双邻苯二甲酸酐与所述双环[2.2.1]庚烷二甲胺或2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯的摩尔比为（1～1.02）:1。

8、或者是,提供另一种聚酰亚胺薄膜的制备方法, 依次包括以下步骤：

9、步骤a：将二胺单体的双环[2.2.1]庚烷二甲胺和2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯溶于溶剂n,n-二甲基乙酰胺中，通入氮气，搅拌至完全溶解，得到混合溶液；

10、步骤b：向上述混合溶液中加入双酚a型二醚二酐或4,4´-氧双邻苯二甲酸酐，维持氮气的通入，反应一段时间后,得到聚酰胺酸胶液；

11、步骤c：将上述聚酰胺酸胶液滴在工具板上，并在该工具板上按所需要的厚度涂覆均匀，放入烘箱,进行热亚胺化，然后将所述工具板拿出,自然冷却至室温，接着将所述工具板放进温水中,直至涂覆在所述工具板上的膜从该工具板上脱落，再将该膜置于烘箱中烘干，冷却后就得到聚酰亚胺薄膜。

12、所述双酚a型二醚二酐或4,4´-氧双邻苯二甲酸酐与所述双环[2.2.1]庚烷二甲胺和2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯的总量的摩尔比为（1～1.02）:1; 所述双环[2.2.1]庚烷二甲胺与2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯的摩尔比为（10～0）：（0～10）。

13、在步骤a中，n,n-二甲基乙酰胺占混合溶液的质量百分数为‌15%～25%。

14、在步骤c中，所述烘箱是按照80 ℃/h（真空）、120 ℃/h（真空）、150 ℃/h（真空）、200 ℃/h、250 ℃/h进行热亚胺化。

15、本发明还提供了一种聚酰亚胺薄膜，按上述聚酰亚胺薄膜的制备方法得到的聚酰亚胺薄膜，具体来说,所述聚酰亚胺薄膜包括n,n-二甲基乙酰胺，以及双酚a型二醚二酐或4,4´-氧双邻苯二甲酸酐，还有二胺单体的双环[2.2.1]庚烷二甲胺和/或2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯。

16、同现有技术相比较，本发明聚酰亚胺薄膜及其制备方法之有益效果在于：

17、本发明制备方法以n,n-二甲基乙酰胺（dmac）作溶剂，二胺单体的双环[2.2.1]庚烷二甲胺（nbda）和/或2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯（m-tol），以及双酚a型二醚二酐（bpada）或4,4´-氧双邻苯二甲酸酐（odpa）一起合成一种高热稳定性的浅色乃至无色透明的聚酰亚胺薄膜；本发明所获得的一种高热稳定性的浅色乃至无色透明的聚酰亚胺薄膜采用二元聚合和三元共聚的方式，二元聚合得到接近无色透明的高热稳定性聚酰亚胺薄膜；在二元聚合的基础上，通过三元共聚的方式，引入芳香族二胺m-tol，得到具有良好光学透明性与热学性能的浅色乃至无色透明聚酰亚胺薄膜；本发明聚酰亚胺薄膜的制备方法简单、环保；本发明聚酰亚胺薄膜具有良好的光学透明性和热学性能。

技术特征：

1.一种聚酰亚胺薄膜的制备方法,其特征在于，依次包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：

5.一种聚酰亚胺薄膜的制备方法,其特征在于，依次包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：

7.根据权利要求5所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：

8.根据权利要求5所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：

9.一种聚酰亚胺薄膜,其特征在于：

技术总结本发明涉及一种聚酰亚胺薄膜及其制备方法,该制备方法将NBDA和/或M‑Tol溶于DMAC中，通入N2，搅拌至完全溶解，得到混合溶液；向混合溶液中加入BPADA或ODPA，维持N2的通入，反应一段时间后,得到PAA胶液；将PAA胶液滴在工具板上，在该工具板上按所需要的厚度涂覆均匀，放入烘箱,进行热亚胺化，然后将工具板拿出,自然冷却至室温，接着将工具板放进温水中,直至涂覆在工具板上的膜从该工具板上脱落，再将该膜置于烘箱中烘干，冷却后就得到聚酰亚胺薄膜。本发明聚酰亚胺薄膜的制备方法简单、环保，本发明聚酰亚胺薄膜具有良好的光学透明性和热学性能。技术研发人员：卢春燕,吴荣萱,彭文涛,周星星受保护的技术使用者：珠海市一心材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14