[发明专利]基于2,2－双[4－(2,4－二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷的负性光敏聚酰亚胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能高分子材料领域的制备方法，特别是涉及基于2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷的负性光敏聚酰亚胺的制备方法。

背景技术

聚酰亚胺具有优良的耐高低温性，化学稳定性，介电性能和力学性能，它是一类综合性能非常优异的高分子聚合物材料之一，在电子微电子领域，航空航天及现代高科技领域有着极其重要的应用价值。

聚酰亚胺材料不仅可应用于航空航天的碳纤维增强先进复合材料的基体树脂，耐高低温的自润滑工程塑料，高性能纤维材料，电机变压器及高性能电器绝缘材料，玻璃纤维增强印制电路板的基体树脂，耐高低温高性能薄膜材料，而且可用于集成电路或各种电子微电子器件的钝化涂层，层间绝缘介质材料等。

传统的非光敏性聚酰亚胺作为集成电路或各种电子微电子器件的钝化涂层或层间绝缘介质等使用时，必须在其膜上涂一层光刻胶，然后曝光得到光刻图形，以光刻胶图形作掩蔽层，利用腐蚀剂腐蚀下层的聚酰亚胺。再除去光刻胶层，才能得到聚酰亚胺图形。这个工艺繁琐，三废多，效率低下。

目前，应用较为广泛的聚酰亚胺光敏材料，实际上大多是光敏性的聚酰胺酸溶液。在使用时，先光刻成聚酰胺酸图形，然后热亚胺化成聚酰亚胺图形。这个工艺虽然大大简化了工艺过程，减少了三废，提高了效率，但其需要高温亚胺化处理，限制了其在热敏性元器件中的应用，另外，在聚酰胺酸转变为聚酰亚胺的过程中产生了较大的体积收缩，限制了其在高精度要求的元器件中的使用。

基于2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷的负性光敏聚酰亚胺是一类超支化型的负性光敏材料，可以有效地克服上述缺点，但其制备方法尚未有公开的文献或专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供基于2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷的负性光敏聚酰亚胺的制备方法，该方法工艺简单、成本低、环境友好、可以在通用设备中完成制备过程，适用于工业生产。

本发明通过分子结构设计，从2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷出发，合成一类超支化负性光敏含氟聚酰亚胺材料，其重复单元结构式如下所示：

其中，m，n，p为各自独立不相关的处于1～50之间的自然数；为二元酸酐残基；

R-为CH₂＝CH-COO-、CH₂＝C(CH₃)-COO-、

本发明的化学反应方程式如下：

其中，m，n，p为各自独立不相关的处于1～50之间的自然数；为二元酸酐残基；

R1-为CH₂＝CH-、CH₂＝C(CH₃)-、R-为CH₂＝CH-COO-、CH₂＝C(CH₃)-COO-、

本发明的基于2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷的负性光敏聚酰亚胺的制备方法，包括如下步骤：

(1)摩尔比为1∶3的2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷和二元酸酐，在室温条件下，通过各自溶液滴加的方法进行聚合反应，即：二元酸酐的有机溶剂溶液缓慢地滴加于2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷的有机溶液中，反应时间2.5～3.5小时，得到以酸酐基团为大分子链端基的超支化含氟聚酰胺酸溶液；

(2)加入对羟基苯胺或间羟基苯胺，其与2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷的摩尔比为1.5～2.5∶1.0，于室温条件下反应2.5～3.5小时，得到以酚羟基封端的超支化含氟聚酰胺酸溶液；

(3)加入脱水剂醋酸酐和催化剂进行脱水亚胺化反应，45～55℃下反应8～18小时，反应完成后，于沉淀剂中沉析，过滤，洗涤，55～65℃下真空干燥20～24小时，得到以酚羟基封端的超支化含氟聚酰亚胺粉末；

(4)将粉末溶解于有机溶剂中，冷却至0℃，加入丙烯酸及其衍生物的酰氯化合物和酸吸收剂，于0℃下反应1.5～2.5小时，然后升温至室温，继续反应3.5～4.5小时，反应完成后，于沉淀剂中沉析，过滤，洗涤，45～55℃下真空干燥20～24小时，得到具有负性感光功能的超支化含氟聚酰亚胺，即基于2，2-双[4-(2，4-二氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷的负性光敏聚酰亚胺。