[发明专利]一种无色透明芳香族聚酰亚胺薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及无色透明有机聚合物薄膜的制备方法，特别是涉及一种无色透明芳香族聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺是一类综合性能非常优异的聚合物，具有非常优良的耐热性、耐低温性、耐溶剂性、自润滑性以及阻燃等特性，同时，也具有非常优良的力学性能和介电性能。因此，它被广泛地应用于光伏材料、非线性光学材料；宇宙飞船、卫星或太空飞行器等的耐高温材料；航空航天、汽车、机电等方面的先进结构复合材料、C级或200以上级电气绝缘材料、耐高温胶粘剂等；以及电子微电子领域的FPC或PCB的基体材料、IC的层间绝缘材料、超大规模集成电路钝化涂层和α粒子阻挡层涂覆材料等。

日本专利JP H05-0175175A公开了无色透明聚酰亚胺的分子结构及其制备方法，其主要特征在于：2，2-双(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐与多种醚型二胺反应得到含氟聚酰胺酸，随后通过化学亚胺化或热亚胺化得到无色透明的聚酰亚胺。

Chul Ha Ju等(Synthesis and Characterization of Colorless Polyimide NanocompositeFilms，Journal of Applied Polymer Science，2007，106：4192-4201)公开了无色聚酰亚胺纳米杂化复合膜的制备方法，其主要特征在于：2，2-双(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐与2，2′-双(三氟甲基)联苯二胺反应制得前驱体聚合物，再与无机(如云母等)纳米粒子杂化，制得到无色聚酰亚胺纳米杂化复合膜。

本发明所公开的无色透明芳香族聚酰亚胺薄膜的分子结构及其制备方法，尚未见公开的文献或专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种无色透明芳香族聚酰亚胺薄膜的制备方法，该方法工艺简单、成本低、环境友好、可以在通用设备中完成制备过程，适用于工业生产。

本发明的化学反应方程式如下：

其中，p为不少于1的整数；q为不小于0的整数，p、q相互独立，互不相关；

一种无色透明芳香族聚酰亚胺薄膜，分子结构通式为图1所示，其中p为不少于1的整数；q为不小于0的整数，p、q相互独立，互不相关。特别是涉及如下的分子结构：(1)

一种无色透明芳香族聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括：

采用特定分子结构的芳香族伯胺和芳香族酸酐，在强极性非质子有机溶剂体系中，于0℃-35℃温度范围内进行聚合反应，制得无色透明的均相粘稠状聚酰胺酸溶液；调节粘度，流延成膜，加热升温，脱除溶剂，同时发生部分亚胺化反应，脱膜拉伸，进一步深度热亚胺化，收卷，获得无色透明芳香族聚酰亚胺薄膜。

所述的特定分子结构的芳香族伯胺为芳香族四元伯胺和芳香族二元伯胺。

所述的特定分子结构的芳香族四元伯胺选自2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4，4′-双(2，4-二氨基苯氧基)二苯硫醚中的一种或几种。

所述的特定结构的芳香族二元伯胺选自1，4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、1，3-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、2，2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2，5-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)甲苯、2，5-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)叔丁基苯、2，5-二叔丁基-1，4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、4，4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜、4，4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3，3′5，5′-四甲基二苯砜、4，4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)联苯、4，4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3，3′5，5′-四甲基联苯、4，4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯醚、4，4′-双(4-氨基苯氧基)二苯醚、4，4′-双(4-氨基苯氧基)二苯硫醚、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、1，3-双(3-氨基苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯中的一种或几种，其中芳香族二元伯胺与芳香族四元伯胺的摩尔数之比为1：0.1～10。

所述的芳香族酸酐为芳香族单酐和芳香族二酐。