[发明专利]纳米粉体及聚酰亚胺树脂组成物

说明书

本发明提供一种纳米粉体，其包括多个纳米粒子，且该纳米粒子的表面具有高分子化官能基，其中该高分子化官能基包括聚酰亚胺官能基，且该高分子化官能基是经由使该纳米粒子与合成单体进行化学合成反应所产生。

技术领域

本发明关于纳米粉体以及由其制备的聚酰亚胺树脂组成物，特别关于一种经改质的纳米粉体以及具有低热膨胀系数的聚酰亚胺树脂组成物。

背景技术

由于电子产品发展迅速，软性基材必须朝向更精致化与更多功能发展。因此，在材料特性的要求上也变得更为严苛，必须符合高耐热、低吸湿、高尺寸安定性及优异电性等特性。聚酰亚胺(Polyimide, PI)是具有酰亚胺重复单元的聚合物，虽然具有良好的机械特性与电性特性，但随着多功能需求的发展，除了从分子结构设计以修饰性质需求，在聚酰亚胺中添加无机纳米粉体也是方法之一。

现今技术中，在聚酰亚胺中添加无机纳米粉体时，需要借由能够同时与无机材料和有机材料进行化学性结合的反应基团增进无机纳米粉体与聚酰亚胺两者的间的兼容性。换句话说，在聚酰亚胺中添加无机纳米粉体时，必须借由改质剂将纳米粉体表面改质。

纳米粉体的表面改质是将纳米粉体先分散在溶剂中，再加入改质剂，并在高温条件下长时间进行化学反应，反应结束后再以过滤或离心的方式以大量溶剂清洗并干燥样品，得到改质过后的纳米粉体。然而，若纳米粉体在溶剂中的分散性情形不好，改质剂表面改质纳米粉体的效果就越不显著。另外，分散性较好的溶剂，也有可能是毒化物溶剂，因此制程难以放大。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种纳米粉体以及由其制备的聚酰亚胺树脂组成物，当聚酰亚胺树脂组成物包含本发明的纳米粉体时，纳米粉体在聚酰亚胺树脂材料中可以有良好的分散性与兼容性，且所形成的聚酰亚胺树脂组成物具有低热膨胀系数与高尺寸安定性等优点。

为达上述目的，本发明提供一种纳米粉体，其包括表面具有高分子化官能基的多个纳米粒子，其中该高分子化官能基包括聚酰亚胺官能基，且该高分子化官能基系经由使纳米粒子与合成单体进行化学合成反应所产生。

优选地，该合成单体包含胺类及酸酐类。

优选地，该高分子化官能基具有式（I）所示的结构：

式（I）

其中A可为脂肪族，包含及-(CH-X)m-，且m为1至12的整数，X可为H或C；或是

A可为芳香族，包含、、或，其中Y为O、S、C或CF₃，且M为1至2的整数；以及

Ar为 或，且Z为 、、、、或。

优选地，该纳米粒子包含二氧化硅、二氧化钛、氧化铁以及氧化铝的其中一者。

优选地，在使该纳米粒子与该合成单体进行化学合成反应之前，该纳米粒子会先经由一表面改质制程而使该纳米粒子的表面具有有机化官能基。

优选地，该表面改质制程是在一超临界流体环境中进行。

优选地，该表面改质制程所使用的改质剂包含硅烷偶合剂或钛酸酯偶合剂。

本发明还提供一种聚酰亚胺树脂组成物，包括：

一种聚酰亚胺材料；以及上述纳米粉体。

优选地，该纳米粉体在该聚酰亚胺组成物中的含量为0.1重量百分比至20重量百分比。

优选地，该纳米粉体在该聚酰亚胺组成物中的含量为5重量百分比至10重量百分比。

优选地，该聚酰亚胺材料包括胺类及酸酐类。