[发明专利]一种低黄变的无色透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法有效
申请号: | 201911369168.9 | 申请日: | 2019-12-26 |
公开(公告)号: | CN111073008B | 公开(公告)日: | 2022-04-19 |
发明(设计)人: | 王文静;王海生 | 申请(专利权)人: | 合肥中汇睿能能源科技有限公司 |
主分类号: | C08J5/18 | 分类号: | C08J5/18;C08L79/08;C08K5/3447;C08K5/45 |
代理公司: | 合肥天明专利事务所(普通合伙) 34115 | 代理人: | 汪贵艳 |
地址: | 230000 安徽省合肥*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 低黄变 无色 透明 聚酰亚胺 薄膜 及其 制备 方法 | ||
本说明公开了一种低黄变的无色透明聚酰亚胺薄膜的制备方法,包括聚酰胺酸和/或聚酰亚胺树脂溶液的聚合反应,在聚合反应之前或之后加入第一抑黄变添加剂和抑黄催化剂,并在聚合反应之后生成的聚酰胺酸和/或聚酰亚胺树脂溶液中加入第二抑黄变添加剂。同时还公开了制备的无色透明聚酰亚胺薄膜。本发明制备的无色透明聚酰亚胺薄膜可在300℃以上高温亚胺化过程中且有氧环境下制得兼具高透明性、力学性能、介电性能等物性的同时,有效提升无色透明聚酰亚胺薄膜的热稳定性、光学特性及吸湿特性,更加满足市场的需求,扩大产品应用领域。
技术领域
本发明涉及功能性聚酰亚胺薄膜技术领域,具体涉及一种低黄变的无色透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法。
背景技术
未来光电器件的发展逐渐呈现出轻质化、大型化、超薄化和柔性化的趋势,作为传统透明基板材料的玻璃已经无法满足未来柔性封装技术的发展要求,高透明性聚合物材料由于具有透明、柔韧、质轻、高耐冲击性等优点,已成为未来柔性光电封装基板材料的首选。聚酰亚胺(PI)薄膜具有优异的耐热稳定性,可满足光电器件加工过程中电极薄膜沉积和退火处理等高温制程的要求,故而发展高透明性PI材料成为研究的重点。传统的PI薄膜由于其中含有较高的芳香环而呈现褐色或黄色,其在可见光(波长400nm~700nm)范围内透过率低;且由于其同时具有高的双折射率而严重限制了其在光电领域应用,如光通讯领域中的光波导材料、光电封装材料、光伏材料、非线性光学材料、光折边材料、光电材料以及液晶显示领域的取向膜材料等。
现有无色透明聚酰亚胺薄膜制备技术主要是通过添加含氟单体去阻断或减少分子间及分子内的电子跃迁(如引入含氟基团),或者是降低分子结构内芳香结构的含量(如大体积取代基、脂环结构等),又或者是通过引入主链弯曲结构、不对称结构及减少共轭双键结构等单体避免或减少共轭单元,减少分子内或分子间的传荷作用,改善PI薄膜的透光率和透明度。目前国内外研究人员均是采用上述结构单体并相互组合研制新配方,通过嵌段、化学聚合等方法制备高透光率、高模量、相对较高玻璃化温度(Tg)和相对较低CTE的无色透明聚酰亚胺薄膜,但是薄膜综合性能改进均有所限制,比如存在雾度较高、颜色b值(或黄变指数)较高、拉伸强度较低、伸长率较低及高吸湿性等缺陷问题。即使通过对聚合单体和溶剂进行精制预处理后再实施聚合,但其综合性能改善也是大大受限。另外现有制备技术中通过双向拉伸成型工艺提高聚酰亚胺薄膜平面机械特性、热稳定特性等,同时在聚酰亚胺分子结构中引入一些抑制电荷转移络合物产生的基团,即增加脂肪(环)类链段和/或减少含苯环链段赋予其高透光率的同时,也赋予其高热稳定性、低黄变和介电特性,采用此类方法虽然可以进一步提高聚酰亚胺的透光率,但其提高有限,同时抑制电荷转移络合物产生的基团引入过多则会存在双折射增大、模量降低、黄变指数上升等异常。再者,由于过多留存柔性脂环类链节,聚酰亚胺的热稳定性和力学性能有一定下降。另外一方面,现有技术中在聚酰亚胺基体中一般引入氧化钛、氧化锆、氧化硅、氧化铝、碳酸钙等无机纳米粒子进行相应改性,但对于无色透明聚酰亚胺薄膜而言,无机填料的引入会同样如同常规黄色聚酰亚胺薄膜那样导致其性能有所提升,但会造成无色透明聚酰亚胺薄膜的雾度较大、黄变指数、双折射等性能增加。
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