[发明专利]一种低介电聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种低介电聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述低介电聚酰亚胺薄膜是先将二元胺单体和二元酐单体分别溶解于有机溶剂中，在保护气氛和室温下反应得到聚酰胺酸溶液；用强碱性溶液溶解中空玻璃微球得到表面羟基化的中空玻璃微球，再将该表面羟基化的中空玻璃微球溶解于乙醇溶液中，加入表面改性剂，得到改性中空玻璃微球；然后将该改性中空玻璃微球、聚四氟乙烯微粉和所述聚酰胺酸溶液在20～50℃进行搅拌，将所得混合溶液进行旋涂，得到聚酰胺酸薄膜，最后在100～400℃经梯度亚胺化处理制得。

2.根据权利要求1所述的低介电聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述的所述二元酐单体为6FDA、6FXDA、PFPDA、3FDA、3FXDA、3FX3FXDA中的一种以上，其分子结构式如下所示：

3.根据权利要求1所述的低介电聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述的二元胺单体为TFMOB、3,3’-6FDAm、3FDAm、TFMB、4,4’-6FDAm或BDAF中的一种以上，其分子结构式如下所示：

4.根据权利要求1所述的低介电聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述的二元胺单体和二元酐单体的摩尔比为1：(1～1.2)；所述二元胺单体和二元酐单体的总质量与有机溶剂的质量比为(0.1～0.5)：2。

5.根据权利要求1所述的低介电聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述的表面改性剂为1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷或1H,1H,2H,2H-全氟辛基三甲氧基硅烷中的一种以上。

6.根据权利要求1所述的低介电聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述的表面改性剂与表面羟基化的中空玻璃微球的质量比为1：(10～100)。

7.根据权利要求1所述的低介电聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述的改性中空玻璃微球、聚四氟乙烯微粉和聚酰胺酸溶液中聚酰胺酸的质量比为1：(1～10)：(1～100)。

8.根据权利要求1所述的低介电聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述的有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种以上；所述强碱性溶液为氢氧化钠溶液或/和氢氧化钾；所述乙醇溶液中乙醇和水的体积比为(5～20)：1。

9.根据权利要求1-8任一项所述的低介电聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1.将二元胺单体和二元酐单体分别溶解于有机溶剂中，所述二酐单体分批加入，在氮气或氩气气氛、室温下搅拌反应得到聚酰胺酸溶液；用强碱性溶液溶解中空玻璃微球，经搅拌、清洗、抽滤、干燥得到表面羟基化的中空玻璃微球；

S2.将表面羟基化的中空玻璃微球溶解于乙醇溶剂中，加入表面改性剂，经搅拌、清洗、抽滤、干燥，得到改性中空玻璃微球；

S3.将改性中空玻璃微球、聚四氟乙烯微粉和聚酰胺酸溶液在20～50℃进行搅拌，得到混合溶液；

S4.将混合溶液进行旋涂，得到聚酰胺酸薄膜，然后在100～400℃经梯度亚胺化处理，制得低介电聚酰亚胺薄膜。

10.权利要求1-8任一项所述的低介电聚酰亚胺薄膜在集成电路、5G通信天线材料或柔性覆铜板领域中的应用。