[发明专利]一种高粘附性低线膨胀系数聚酰亚胺膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高粘附性低线膨胀系数聚酰亚胺膜材料，聚酰亚胺固定附着在基材上；其特征在于，聚酰亚胺的结构通式如下：

其中0<n<1；Y的取值范围是10～200；

其中Ar为以下结构，

R₁为-H或-CN，R₂为-H或-CN，其中R₁和R₂基团中至少有一个为-CN，且R₁和R₂基团相同或者是不同；

其中Ar’为以下结构，

其中X为以下结构，

2.根据权利要求1所述的高粘附性低线膨胀系数聚酰亚胺膜材料，其特征在于，所述的基材，是铜箔、铝箔或玻璃板；铜箔厚度为20～100μm、铝箔厚度为50～200μm。

3.一种权利要求1的高粘附性低线膨胀系数聚酰亚胺膜材料的制备方法，有硝基化合物的制备、氨基单体的合成、由氨基单体与其它二胺单体共聚制备聚酰亚胺前驱物、膜材料制备的过程；

所述的硝基化合物的制备，在容器中氮气保护下加入双酚单体、含氰基的对氯硝基苯、无水K₂CO₃、有机溶剂和甲苯，在初始温度135～140℃下带水2～3h；升温至反应温度为150～155℃，继续反应4～36h，趁热过滤并出料于冰乙醇中，过滤后将粗产物用去离子水洗涤至滤液澄清，在热乙醇中回流2～3h重结晶，经过滤冷却干燥，得到硝基化合物；其中，双酚单体、含氰基的对氯硝基苯、无水K₂CO₃的摩尔投料比为1∶2～2.3∶1.2～1.5，有机溶剂的用量使体系的质量固含量为20％～35％；

所述的氨基单体的合成，是将上述所得硝基化合物、溶剂无水乙醇和二氧六环、钯碳催化剂加入反应瓶，通入氮气搅拌至硝基化合物部分溶解，再升温至反应瓶内溶液轻微沸腾，滴加水合肼溶液；滴加完毕在80～95℃下继续反应6～20小时；过滤并出料于蒸馏水中，待固体产物完全析出后过滤，得到固状粗产品；于丙酮和乙醇或者丙酮和水的混合溶剂中重结晶，再将结晶体烘干，得到氨基单体；其中，硝基化合物、钯碳催化剂与水合肼的质量比为1∶0.04∶0.42～0.82，无水乙醇与二氧六环的体积比为1∶1～1.5；

所述的由氨基单体与其它二胺单体共聚制备聚酰亚胺前驱物，是将上述所得的氨基单体和其它二胺单体按摩尔比1∶1～3投料溶于有机溶剂二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中，有机溶剂用量使体系的质量固含量为10％～20％；搅拌完全溶解后，加入与氨基单体和其它二胺单体共计摩尔数相同的酸酐单体，搅拌36～48h，得到聚酰胺酸溶液；所述的其它二胺单体是2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并噁唑或联苯胺；

所述的膜材料制备，是将聚酰胺酸溶液浇铸在基材上，于60～120℃温度范围干燥24～30h；然后进行热扣环程序升温操作，150～180℃反应2h后对体系抽真空，再以20～70℃/h的升温速率反应至360℃，继续反应1h，待冷却至室温后得到0<n<1的聚酰亚胺膜材料。

4.根据权利要求3所述的高粘附性低线膨胀系数聚酰亚胺膜材料的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂是N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或N-甲基吡咯烷酮；所述的氨基单体是1,4-二(4-氨基-2氰基苯氧基)联苯或1,4-二(4-氨基-2,6-二氰基苯氧基)联苯；所述的酸酐单体是均苯四甲酸二酐、二苯酮四酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四酸二酐、二苯醚四酸二酐或六氟二酐。