[发明专利]一种聚酰亚胺前驱体、聚酰亚胺、透明聚酰亚胺膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚酰亚胺前驱体、聚酰亚胺、透明聚酰亚胺膜及其制备方法，所述聚酰亚胺前驱体为二胺组分和二酐组分通过聚合反应得到的聚酰胺酸，所述二胺组分包括2，2'‑双(三氟甲基)‑4，4'‑二氨基苯基醚，其中2，2'‑双(三氟甲基)‑4，4'‑二氨基苯基醚占二胺组分总摩尔量的70％以上；所述二酐组分包括1，2，4，5‑环己烷四甲酸二酐，其中1，2，4，5‑环己烷四甲酸二酐占二酐组分总摩尔量的60％以上。本发明制得的透明聚酰亚胺膜稳定性、透明性、耐热性优异，容易从基材剥离，在照射光波长308nm时为5％以下，在照射光波长400nm时为75％以上，且热膨胀系数为45ppm/K以下，可以用作透明树脂基板材料。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚酰亚胺前驱体、聚酰亚胺、透明聚酰亚胺膜及其制备方法。

背景技术

电子设备的高性能化快速发展而有越来越轻量化、薄型化的倾向，还要求热膨胀系数低，为了达到防止发生翘曲的效果，理想的热膨胀系数是45ppm/K以下。聚酰亚胺因耐热性、尺寸稳定性优异而成为有前景的树脂基板材料之一。

近年来，为了获得薄型聚酰亚胺基板提出了以下方法：将玻璃基板设为支持基材，暂时在所述支持基材上形成聚酰亚胺膜，接着在安装电子零件后，将聚酰亚胺膜剥离。聚酰亚胺膜是通过将特定结构的聚酰亚胺前驱体溶液在无机基板上流延并进行干燥及亚胺化而得。但是，聚酰亚胺的热膨胀系数均超过45ppm/K，与玻璃基板的为10ppm/K以下的热膨胀系数的差距大，形状稳定性差。因此，开发能够代替玻璃基板、满足尺寸稳定性等特性要求的透明聚酰亚胺膜，成为当前主要的研究方向。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种聚酰亚胺前驱体、聚酰亚胺、透明聚酰亚胺膜及其制备方法，制备的聚酰亚胺膜能用作透明树脂基板材料，满足高透明性、低热膨胀系数、高耐热性的要求。

聚酰亚胺前驱体可由二胺组分和二酐组分通过聚合反应得到，其可由下述通式(1)表示：

[-OCX(COOH)₂CO-HN-Y-NH-](1)

聚酰亚胺前驱体亚胺化而成的聚酰亚胺可由下述通式(2)表示：[-N(OC)₂X(CO)₂N-Y-](2)

式(1)、式(2)中，X是自二酐去除两个酸酐基而生成的四价残基，Y是自二胺去除两个氨基而生成的二价残基。

本发明聚酰亚胺前驱体的二胺组分包括下述式(3)所表示的6FODA，包括6FODA的二胺结构单元(Y)具有下述式(3a)所表示的结构；优选地，所述二胺组分还包括下述式(3b)所表示的m-TB：

本发明聚酰亚胺前驱体的二酐组分包括下述式(4)所表示的HPMDA，包括HPMDA的二酐结构单元(X)具有下述式(4a)所表示的结构：

由此，可得到含有6FODA与HPMDA的下述式(5)所表示的聚酰亚胺前驱体，对其进行亚胺化而可获得具有下述式(6)所表示的聚酰亚胺：

本发明提出的一种聚酰亚胺前驱体，所述聚酰亚胺前驱体为二胺组分和二酐组分通过聚合反应得到的聚酰胺酸，所述二胺组分包括2，2'-双(三氟甲基)-4，4'-二氨基苯基醚，其中2，2'-双(三氟甲基)-4，4'-二氨基苯基醚占二胺组分总摩尔量的70％以上；所述二酐组分包括1，2，4，5-环己烷四甲酸二酐，其中1，2，4，5-环己烷四甲酸二酐占二酐组分总摩尔量的60％以上。

优选地，所述二胺组分、二酐组分的摩尔比为(0.95-1.05)：1。

优选地，所述二胺组分还包括2，2’-二甲基-4，4’-二氨基联苯。