[发明专利]一种苯并噁嗪桥连型聚酰亚胺前驱体及其制备方法

说明书

本申请涉及一种苯并噁嗪桥连型聚酰亚胺前驱体，其通过二酐单体和二胺单体的反应来制备，其特征在于，所述苯并噁嗪桥连型聚酰亚胺前驱体具有通过下述通式(1)所示的结构：其中，在通式(1)中，A表示源自二酐单体的残留基团；B表示源自二胺单体的残留基团。本申请首次采用桥连交联法制备苯并噁嗪聚酰亚胺，其具有更多交联位点，可进一步提高聚合物体系固含量，降低粘度。本文所述的高固低粘的聚合物溶液可以实现相对低温下固化交联制备多功能厚膜的聚合物电子封装材料，所得到的苯并噁嗪交联聚酰亚胺薄膜材料具有良好的机械性能。

技术领域

本申请涉及高分子材料技术领域。具体来说，本申请涉及一种苯并噁嗪桥连型聚酰亚胺前驱体及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺(polyimide,PI)是主链上含有酰亚胺环的高分子化合物，通常通过二胺单体与二酐单体或者脂肪族二酐单体的缩聚反应来制备。聚酰亚胺具有优异的热稳定性、化学稳定性、电绝缘性以及较高的机械强度，是一种广泛应用的高性能材料。此外，因为聚酰亚胺与衬底粘附性好，可与半导体工艺相匹配，因此被广泛应用于微电子领域，例如芯片封装领域。

但是，由于溶解度的限制，现有的聚酰亚胺前驱体溶液的固含量通常在10-20％，进一步提高聚酰亚胺前驱体的固含量会使其形成凝胶。但是，许多电子器件用户提出高厚度聚酰亚胺涂层的要求，因此迫切需要开发一种高固含量、低粘度的聚酰亚胺前驱体。

目前发展“高固低粘”聚酰亚胺(PI)的研究途径是采用交联剂对低分子量聚酰胺酸(PAA)共价封端，通过降低PAA的分子量而获得高固低粘PAA，PAA成膜后经高温亚胺化和热交联反应形成PI高分子的网络。例如，Roberts等人用苯乙炔基封端制备酰亚胺低聚物，并用¹³C同位素跟踪反应，研究其固化机理。Yuan等人用4-苯基乙炔基邻苯二甲酸酐(PEPA)与3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)、对苯二胺(PDA)制备苯乙炔基封端的聚酰亚胺，通过调控封端剂PEPA的含量来调控聚合物的分子量。并与邻苯二甲酸酐封端的聚合物做对照试验，比较苯乙炔基交联对聚酰亚胺材料性能的影响。采用苯乙炔基封端制备高固低粘聚酰亚胺材料的研究相对较多，但是此类封端剂固化所需要的温度较高(＞350℃)，固化工艺对设备的要求较高，此外封端剂价格昂贵，生产成本较高。

总而言之，现有的高固低粘交联型聚酰亚胺前驱体制备工艺复杂，成本较高，且固化形成聚酰亚胺的交联温度高，所制备的聚酰亚胺薄膜韧性不足。

发明内容

本申请之目的在于提供一种可低温固化的高固低粘苯并噁嗪桥连型聚酰亚胺前驱体，从而解决上述现有技术中的技术问题。

本申请之目的还在于提供一种制备如上所述的苯并噁嗪桥连型聚酰亚胺前驱体的方法。

为了实现上述目的，本申请提供下述技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种苯并噁嗪桥连型聚酰亚胺前驱体，其通过二酐单体和二胺单体的反应来制备，其特征在于，所述苯并噁嗪桥连型聚酰亚胺前驱体具有通过下述通式(1)所示的结构：

其中，在通式(1)中，A表示源自二酐单体的残留基团；B表示源自二胺单体的残留基团。

在第一方面的一种实施方式中，所述二酐单体包括下述中的一种或几种：3，3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、3，3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、均苯四甲酸酐、环丁烷四甲酸二酐、1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐、3，3’,4,4'-联苯醚四甲酸二酐、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、3，3’,4,4’-二苯砜二酐、3，6-二(甲氧基)苯二酐或者上述芳香二酐的衍生物；