[发明专利]有机‑无机混成材料薄膜及其制造方法

权利要求书

1.一种有机-无机混成材料薄膜的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：

a   使二酐与芳族二胺于一溶剂中反应，以制备聚酰胺酸溶液；

b   以聚马来酸酐与步骤a获得的聚酰胺酸溶液在低于 80℃的温度反应，以制备聚马来酸酐的侧链接枝有-NH-CO-官能基以及羧酸基的寡聚合物；

c   添加一硅烷偶合剂；

d   于步骤c制得的溶液中加入催化剂进行化学合环反应；

e   于步骤d制得的溶液中加入式Si(R³)₄所示的烷氧化硅单体，(其中R³彼此可相同或不同且代表卤素、C_1-6烷氧基、C_2-6烯氧基及芳氧基)，在水与酸催化剂或碱催化剂存在下，于15℃至100℃的温度范围内，进行水解及缩合反应，因而Si(R³)₄中的硅烷醇基与进行水解缩合反应后的该硅烷偶合剂产生共价键结而形成聚马来酸酐-聚酰亚胺-氧化硅混成材料溶液；

f   将聚马来酸酐-聚酰亚胺-氧化硅混成材料溶液涂布于一基材上，经升温固化获得聚马来酸酐-聚酰亚胺-氧化硅混成材料薄膜。

2. 如权利要求1所述的有机-无机混成材料薄膜的制造方法，其特征在于，其中步骤c的硅烷偶合剂为式H₂N-R¹-Si(R²)₃所示的胺基偶合剂，(其中R¹代表C_1-6伸烷基、伸芳基，R²彼此可相同或不同且代表C_1-6烷氧基)，使其中的胺基与步骤b制得的聚马来酸酐的酸酐基反应，得到胺基偶合剂接枝的聚酰胺酸，其中胺基偶合剂的莫耳数小于芳族二胺的莫耳数。

3. 如权利要求2所述的有机-无机混成材料薄膜的制造方法，其特征在于，其中式H₂N-R¹-Si(R²)₃所示的胺基偶合剂选自下列所组成的组群：3-胺基丙基三甲氧基硅烷(APrTMOS)、3-胺基丙基三乙氧基硅烷(APrTEOS)、3-胺基苯基三甲氧基硅烷(APTMOS)和3-胺基苯基三乙氧基硅烷(APTEOS)的其中至少一个。

4. 如权利要求1所述的有机-无机混成材料薄膜的制造方法，其特征在于，其中步骤c 的硅烷偶合剂为式OCN-R¹-Si(R²)₃所示的异氰酸偶合剂(其中R¹代表C_1-6伸烷基、伸芳基，R²彼此可相同或不同且代表C_1-6烷氧基)，使其中的异氰酸基与步骤b制得的聚马来酸酐侧链上芳族二胺的氢氧基反应。

5. 如权利要求1所述的有机-无机混成材料薄膜的制造方法，其特征在于，其中步骤e中的式Si(R³)₄所示的烷氧化硅单体选自下列所组成的组群：四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷和四丙氧基硅烷的其中至少一个。

6.如权利要求1所述的有机-无机混成材料薄膜的制造方法，其特征在于，其中于步骤e之后更加入式R⁴Si(R⁵)₃所示的分子间作用力偶合剂单体(其中R⁴为末端带有环氧基的基，R⁵彼此可相同或不同且代表卤素、C_1-6烷氧基、C_2-6烯氧基及芳氧基)进行水解缩合反应后并与氧化硅部份产生共价键结。

7. 如权利要求6所述的有机-无机混成材料薄膜的制造方法，其特征在于，其中式R⁴Si(R⁵)₃所示的分子间作用力偶合剂单体选自下列所组成之组群：γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GTMOS)和γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷(GTEOS)的其中至少一个。

8. 如权利要求1所述的有机-无机混成材料薄膜的制造方法，其特征在于，其中步骤a的该溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或二乙二醇单甲醚。