[发明专利]一种耐高温形状记忆透明聚酰亚胺薄膜及其制备的形状记忆电极

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种耐高温形状记忆透明聚酰亚胺薄膜及其制备的形状记忆电极。所述耐高温形状记忆透明聚酰亚胺薄膜以4,4’‑二氨基‑2,2’‑双三氟甲基联苯为二胺单体，以六氟二酐和环戊酮双螺降冰片烷四甲酸二酐为二酐单体，通过一步缩聚反应制备得到。本发明所制得的透明聚酰亚胺薄膜，550nm处可见光透过率为90.9‑91.8％，热膨胀系数为16.73‑20.67ppm/K，玻璃化转变温度为356‑370℃，形状回复率为97‑98％，各项性能优异，适合作为形状记忆柔性电子器件的基材。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种耐高温形状记忆透明聚酰亚胺薄膜及其制备的形状记忆电极。

背景技术

近年来，随着光电器件逐渐呈现出轻质化、小型化、超薄化和柔性化的发展趋势，CPI薄膜由于兼具良好的无色透明性、耐热性和绝缘性，已广泛应用于触摸屏、柔性印刷线路板、柔性太阳能电池、柔性显示器等光电器件的制造，市场潜力巨大。在电子产品显示屏领域，OLED取代LCD已成主流趋势，并朝着曲面、可折叠、可卷曲的方向发展，柔性OLED市场渗透率不断提升，应用范围从手机向电视等产品拓展，推动了柔性显示用CPI薄膜行业的发展。然而随着柔性光/电子技术水平的提升，单一可延展、可折叠、可弯曲的柔性基板已经无法满足人们对制备具有特定功能与结构的柔性光电器件的要求，使用具有形状记忆效应的柔性基板作为柔性光电器件的基板不仅可实现器件宏观结构的可控性，还可赋予光电器件以形状记忆功能，以应用于机器人、医疗器械、航空航天等高端应用场景。

具有形状记忆效应的柔性基板的材料为形状记忆材料。形状记忆材料是指具有初始形状，在一定条件下发生形变并固定后，能够感知并响应外界变化的刺激而恢复其初始状态的智能材料。形状记忆材料主要包括形状记忆合金(SMA)、形状记忆陶瓷(SMC)以及形状记忆聚合物(SMP)三类，与形状记忆合金、形状记忆陶瓷相比，形状记忆聚合物密度小、应变大、刺激相应范围广、加工性能好、化学稳定性高等优势，形状记忆CPI还具有良好的透明性，在柔性光电器件领域应用前景更加广泛。然而柔性器件的制作过程往往需要在较高的温度进行，因此对于柔性基板的耐高温性能要求较高，现有的形状记忆CPI玻璃化转变温度较低，无法满足高温加工的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种耐高温形状记忆透明聚酰亚胺薄膜及其制备的形状记忆电极，解决了现有技术中形状记忆聚酰亚胺玻璃化转变温度较低无法满足柔性电子器件高温加工的问题。

本发明的第一方面提供一种耐高温形状记忆透明聚酰亚胺薄膜，所述透明聚酰亚胺薄膜以4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯为二胺单体，以六氟二酐和环戊酮双螺降冰片烷四甲酸二酐为二酐单体，通过一步缩聚反应制备得到。

在其中一些实施例中，所述4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯、所述六氟二酐和所述环戊酮双螺降冰片烷四甲酸二酐的摩尔比为5：(5-A)：A，其中1≤A≤4，优选地，2≤A≤3。

具体的，所述4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯的结构如下：

所述六氟二酐的结构如下：

所述环戊酮双螺降冰片烷四甲酸二酐的结构如下：

在其中一些实施例中，所述透明聚酰亚胺薄膜的结构如下：

其中：

x、y、z相互独立地选自0.2-0.8之间任意数。