[发明专利]一种高分子湿敏材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制备领域，具体涉及一种高分子湿敏材料及其制备方法。

背景技术

湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理制成的。湿敏材料湿构成湿度传感器的重要组成部分，其性能直接影响传感器的灵敏度、响应速度、湿滞效应以及传感器寿命等。

目前常用的湿敏材料主要优电解质类、高分子化合物、陶瓷基材料、多孔金属氧化物以及半导体材料。其中电解质类材料中电解质盐易溪水而被稀释，甚至流出，破坏了材料感湿性能，陶瓷和多孔金属材料虽然具有优异的耐热性能，而且响应迅速，但其电阻温度系数教导，再现性和互换性较差，且不耐污染；高分子湿敏材料以其材料来源，相对湿度范围宽，湿滞回差小，响应速度快等优异性能得到了越来越多的关注。

申请号201510069712.3的中国专利公开了一种聚酰亚胺湿敏材料及其制备方法，首先由二酐、二胺、醇类试剂、N,N'-二异丙基碳二亚胺缩合剂、强极性非质子化溶剂A及强极性非质子化溶剂B制备得到聚酰胺酯粉末，然后聚酰胺酯粉末与强极性非质子化溶剂C混合，固化得到；所述的二酐与二胺的摩尔比为1:(0.85～1.1)；所述的二酐与醇类试剂的质量比为1:(3～15)；所述的二酐与N,N'-二异丙基碳二亚胺缩合剂的摩尔比为1:(1～10)；所述的二酐与强极性非质子化溶剂A的质量比为1:(1～5)；所述的二酐与强极性非质子化溶剂B的质量比为1:(1～10)；所述的聚酰胺酯粉末与强极性非质子化溶剂C的质量比为1:(1.5～9)；当所述的二酐为3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐或4,4'-氧双邻苯二甲酸酐时，所述的二胺为2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯、3,3'-二(三氟甲基)二氨基联苯、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基苯基醚或4,4'-[1,4-苯基双(氧)]双[3-(三氟甲基)苯胺]；当所述的二酐为4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐时，所述的二胺为2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基苯基醚、4,4'-二(4-氨基苯氧基)联苯、3,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯或1,4-双(4-氨基苯氧基)苯。本发明制备的聚酰亚胺湿敏材料，其前躯体为具有更为优异贮存稳定性和耐水解性能的聚酰胺酯，固化后聚酰亚胺湿敏薄膜湿滞较小，线性度好，高湿端稳定，无需补偿，具有良好的应用前景。

中国发明专利CN103467983A公开了一种用于高空湿度探测的聚酰亚胺薄膜及其制备方法，该聚酰亚胺薄膜是由聚酰胺酸高温酰亚胺化而得到的，吸附和脱出水分子速度快，湿度敏感性高。但是聚酰亚胺的前躯体聚酰胺酸由于其羧基的存在容易发生水解和降解，贮存稳定性较差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高分子湿敏材料及其制备方法，该湿敏材料性能稳定，耐候性强，反应灵敏，易于储存。

针对现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种高分子湿敏材料，包括以下按重量份数计的组分：聚酰胺酸46-65份，聚乙烯氨基胺基酸25-44份，磺化苯乙烯44-88份，氯甲基苯乙烯18-44份，甲基纤维素钠29-42份，聚甲基丙烯酸甲酯38-58份，十二烷基磺酸钠22-44份，醋酸纤维素12-28份，聚乙二醇28-55份，泡沫铜24-53份，纳米硅粉1-9份，竹纤维2-9份，聚4-乙烯吡啶8-22份，甲醇15-38份，对二甲基乙二酸苯甲酯1-9份，去离子水1-9份，山梨醇0.1-0.8份，纳米碳18-42份。

作为改进的是，上述高分子湿敏材料，包括以下按重量份数计的组分：聚酰胺酸56份，聚乙烯氨基胺基酸42份，磺化苯乙烯64份，氯甲基苯乙烯36份，甲基纤维素钠37份，聚甲基丙烯酸甲酯50份，十二烷基磺酸钠34份，醋酸纤维素25份，聚乙二醇37份，泡沫铜41份，纳米硅粉6份，竹纤维7份，聚4-乙烯吡啶14份，甲醇27份，对二甲基乙二酸苯甲酯4份，去离子水8份，山梨醇0.2份，纳米碳31份。

作为改进的是，所述纳米硅粉20-60微米。