[发明专利]一种聚酰亚胺电子封装材料及其合成方法

权利要求书

1.一种聚酰亚胺封装材料，具有如下结构式：

其中，n≥20。

2.一种用于权利要求1所述的聚酰亚胺电子封装材料的合成方法，该方法包括如下工艺步骤：

(1)单体二酐2，3，3’，4’-联苯四酸二酐(a-BPDA)的合成

①N-甲基-3-氯代邻苯酰亚胺的合成

将3-氯代邻苯二甲酸酐置入反应容器中，按冰醋酸与3-氯代邻苯二甲酸酐的配比45mL∶13g加入冰醋酸，50℃下搅拌20min，待3-氯代邻苯二甲酸酐溶解后，按甲胺水溶液与3-氯代邻苯二甲酸酐的配比9mL∶13g将质量分数30％的甲胺水溶液滴入反应液中，加热回流，甲苯带水4h，冷却至室温，用冰水冷却至10℃以下，过滤干燥，得N-甲基-3-氯代邻苯酰亚胺白色晶体；

②N-甲基-4-氯代邻苯酰亚胺的合成

将4-氯代邻苯二甲酸酐置入反应容器中，按冰醋酸与4-氯代邻苯二甲酸酐的配比45mL∶13g加入冰醋酸，50℃下搅拌20min，待4-氯代邻苯二甲酸酐溶解后，按甲胺水溶液与4-氯代邻苯二甲酸酐的配料比9mL∶13g将质量分数为30％的甲胺水溶液滴入反应液中，加热回流，甲苯带水4h，冷却至室温，用冰水冷却至10℃以下，过滤干燥，得N-甲基-4-氯代邻苯酰亚胺白色晶体；

③3，4’-双(N-甲基)邻苯酰亚胺的合成

将等摩尔的N-甲基-3-氯代邻苯酰亚胺和N-甲基-4-氯代邻苯酰亚胺在反应器中用二甲基乙酰胺搅拌溶解，保证二甲基乙酰胺与N-甲基-3/4-氯代邻苯酰亚胺的配比为14.15mL∶1g，升温至80℃，加入PPh₃与无水NiCl₂的混合物，搅拌溶解后反应10min以上，加入碘化钠，继续搅拌，在110℃时停止加热，加入锌粉反应5h，将上层清液倒入甲醇中，搅拌20min，静置，沉淀后，用甲醇和正己烷洗涤，过滤干燥，所得粗品加入到二氯甲烷中搅拌1h，滤掉锌粉，将上层清液蒸干，得到3，4’-双(N-甲基)邻苯酰亚胺； 

④2，3，3’，4’-联苯四酸的合成

按质量分数为23％的氢氧化钠溶液与3，4’-双(N-甲基)邻苯酰亚胺的配比为25mL∶4g，将二者混匀，加热至沸腾，待固体溶解后反应1h，在所得溶液中加入质量分数为38％的浓盐酸至pH＝7～8，继续煮沸10min，过滤掉不溶固体，将滤液加热至沸腾，用质量分数为38％的浓盐酸酸化至pH＝1，冷却得2，3，3’，4’-联苯四酸水溶液；

④2，3，3’，4’-联苯四酸酐(a-BPDA)的合成

将2，3，3’，4’-联苯四酸加入到二甲苯和二甲基亚砜的混合液中，搅拌加热至136℃，脱水过滤，所得固体用甲苯和正己烷洗涤，干燥，得到2，3，3’，4’-联苯四酸酐(a-BPDA)；

(2)单体二胺2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二胺基二苯基硫(TFDAS)的合成

按2-氯-5-硝基三氟甲苯与Na₂S·9H₂O的摩尔比为1∶2将二者混合并加入反应容器中，再加入二甲基乙酰胺，使得二甲基乙酰胺与2-氯-5-硝基三氟甲苯的配比为1mL∶1mmol，通氮气，在搅拌下回流8～12h，冷却至室温，乙醇/水(1∶5，v/v)溶液洗涤，100℃下真空干燥即得2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二硝基二苯基硫；

将质量分数为38％的浓盐酸在搅拌下缓慢加入2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二硝基二苯基硫，SnCl₂与无水EtOH配置成的浆液中，保持浓盐酸与2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二硝基二苯基硫的配比为20.8mL∶7.7mmol，SnCl₂与2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二硝基二苯基硫的配比为31.5mmol∶7.7mmol，EtOH与2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二硝基二苯基硫的配比为28mL∶7.7mmol，回流8h，加热蒸发掉过量EtOH，将所得溶液倒入冰水混合物，质量分数为10％的NaOH溶液碱化，过滤，热水反复洗涤，真空干燥，乙醇水溶液重结晶得2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二胺基二苯基硫(TFDAS)；

(3)聚酰亚胺的制备

在反应容器中按溶剂与2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二胺基二苯基硫的配比为30mL∶0.01mol加入2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二胺基二苯基硫及溶剂二甲基乙酰胺或二甲基亚砜，搅拌反应10min；氮气保护下，将与二胺化合物等摩尔的2，3，3’，4’-联苯四酸酐于30min内分3批加入到上述二胺溶液中，并补加溶剂二甲基乙酰胺，使反应体系的固含量达到15％(w/v)，反应温度为10℃～20℃，氮气保护下搅拌反应24h，得聚酰胺酸粘稠溶液，真空脱泡后，经过滤除去不溶物后得到均匀的聚酰胺酸溶液，将该溶液均匀涂覆于玻璃板上，置于烘箱中进行亚胺化：80℃/3h；150℃/1h；180℃/1h；250℃/1h；300℃/1h；350℃/15min，自然冷却后得到聚芳硫醚酰亚胺。