[发明专利]聚酰亚胺粘合剂、制备方法和制品

说明书

本发明公开了一种聚酰亚胺粘合剂、制备方法及制品。本发明的聚酰亚胺粘合剂包含特定类型的低分子量热固性聚酰亚胺、中分子量热固性聚酰亚胺和高分子量热塑性聚酰亚胺。通过使用该低分子量热固性聚酰亚胺作为混合介质，其熔体能够较好地溶解中分子量热固性聚酰亚胺和高分子量热塑性聚酰亚胺，从而赋予聚酰亚胺粘合剂良好的熔体混合性能。同时，通过配合使用中分子量热固性聚酰亚胺和高分子量热塑性聚酰亚胺，使上述聚酰亚胺粘合剂经固化反应能够形成具有半互穿聚合物网络的固化物，从而表现出良好的高温粘合性能。由于制备过程无需使用溶剂，因此其制备工艺更环保。

技术领域

本发明涉及耐高温有机粘合剂，尤其涉及聚酰亚胺粘合剂、制备方法和制品。

背景技术

随着航天和微电子等尖端技术领域的迅猛发展，对于耐高温有机粘合剂的需求日益迫切。聚酰亚胺粘合剂作为耐高温性能最好的有机粘合剂之一，备受业界关注。

根据所用聚酰亚胺的性质，聚酰亚胺粘合剂主要分为热塑性和热固性两类。热塑性聚酰亚胺粘合剂可以加热熔融对材料进行粘接，但其玻璃化转变温度较低，导致高温粘合性能有限。热固性聚酰亚胺粘合剂因高温交联形成体型结构，故耐高温性能优异，但由于交联密度较高，导致粘合剂固化物较脆，韧性不佳而影响粘合剂的高温粘合性能。

已报道在热固性聚酰亚胺和热塑性聚酰亚胺的聚合物链之间形成半互穿聚合物网络(semi-IPN)，由此可以改善热固性聚酰亚胺的韧性。例如，文献1(“Study onstructure-property relationship of thermosetting polyimide/thermoplasticpolyimide blends”，Hao Tang等，《Macromol.Rapid Commun.》，第15卷，第677～682页，1994年)报道了将热塑性聚酰亚胺(YS-30)与热固性聚酰亚胺(PMR-15)溶解在混合甲酚中并在乙醇中共沉淀，经脱除溶剂并高温固化后形成具有semi-IPN的固化物。与纯的热固性聚酰亚胺固化物相比，该固化物表现出更好的抗冲击强度，韧性得到极大改善。

然而，上述能够形成semi-IPN的聚酰亚胺粘合剂仍然存在诸多不足：首先，其所使用的热固性聚酰亚胺和热塑性聚酰亚胺本身难以熔融，因而不可避免地使用溶剂作为混合介质。由于溶剂难以彻底去除，残留溶剂的挥发物既容易造成粘合缺陷，还会引发严重的环境污染问题。其次，其所使用的热固性聚酰亚胺分子量较低，在形成semi-IPN时交联密度较大，削弱了韧性改善效果，进而限制了粘合性能的进一步提升。

因此，目前亟待开发制备过程无需使用溶剂，并具有良好的高温粘合性能的聚酰亚胺粘合剂。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种聚酰亚胺粘合剂，其兼具良好的熔体混合性能和高温粘合性能。

本发明的另一个目的在于提供上述聚酰亚胺粘合剂的制备方法，其制备过程无需使用溶剂，工艺环保。

本发明再一个目的在于提供包含上述聚酰亚胺粘合剂或其固化物的制品。

一方面，本发明提供聚酰亚胺粘合剂，其包含：

-(A)分子量小于1000g/mol的热固性聚酰亚胺；

-(B)分子量为1000～10000g/mol的热固性聚酰亚胺；以及

-(C)分子量大于10000g/mol的热塑性聚酰亚胺；

其中，所述热固性聚酰亚胺(A)包含：

(a1)衍生自式(1)所示二酐单体的二酐单元：