[发明专利]聚酰胺酸树脂组合物、热塑性聚酰亚胺薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺酸树脂组合物、热塑性聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺(Polyimide，PI)以其优异的耐高温、耐低温、耐溶剂、耐辐射性能，突出的力学强度和介电性能已被广泛应用于航天、航空、空间、汽车、电子、电器等许多高新技术领域。但是，加工成型困难一直是制约其快速发展的重要因素。研制和开发可熔融加工的热塑性聚酰亚胺是改善聚酰亚胺材料加工性能的主要方法之一。热塑性聚酰亚胺(TPI)是指具有良好的熔融性能,可采用模压、挤出、注射等常规的塑料成型工艺方法进行加工成型的线性聚酰亚胺。聚酰亚胺薄膜主要应用于电气、电子领域。近年来，传统的PI/胶粘剂/铜箔三层结构柔性线路板由于中间层胶粘剂无法满足高温条件下的热稳定性，热塑性PI膜的开发逐渐成为研究热点。CN1903546A公布了一种无胶型挠性印制线路板用聚酰亚胺薄膜的制备方法，该方法与传统方法相比，缩短了膜制备流程，薄膜质量稳定。CN100569833C公开了一种由芳香族二酐与芳香族二胺和封端剂通过缩合聚合反应合成的热塑性PI，在聚酰亚胺主链中引入含氟基团和柔性醚键，与传统热塑性PI相比，该方法制备的PI吸水率低，热氧化稳定性高。

柔性线路板对热塑性PI膜的要求不仅局限于其热塑性与粘结性，而且对其电学性能和尺寸稳定性均有较高的要求。现有的热塑性聚酰亚胺薄膜，在FPC电路板中能够起到代替传统环氧胶黏剂的作用，但是由于线膨胀系数较大，介电性较差等因素，限制了其在高精尖领域的应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种聚酰胺酸树脂组合物，包括：聚酰胺酸、无机纳米粒子和溶剂。

根据本发明的聚酰胺酸树脂组合物实施方式，在所述组合物中，所述无机纳米粒子的含量为2wt％-8wt％，优选为3wt％-6wt％。

根据本发明的聚酰胺酸树脂组合物实施方式，在所述组合物中，所述聚酰胺酸的含量为8wt％-20wt％，优选为10wt％-15wt％。

根据本发明的聚酰胺酸树脂组合物实施方式，所述溶剂为非质子极性溶剂。优选地，所述溶剂选自N，N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

根据本发明的聚酰胺酸树脂组合物实施方式，所述聚酰胺酸的聚合单体为二酸酐和二胺。优选地，所述二酸酐选自1,2,4,5-均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐、3,3',4,4'-联苯四酸二酐和4,4'-氧双邻苯二甲酸酐、3,3',4,4'-二苯基砜四酸二酸酐中的至少一种。优选地，所述二胺选自2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯砜、1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和4,4’-(4,4’-异亚丙基二苯基-1,1’-二氧)二苯胺中的至少一种。

根据本发明的聚酰胺酸树脂组合物实施方式，所述无机纳米粒子选自SiO₂纳米粒子、Al₂O₃纳米粒子、TiO₂纳米粒子、CeO₂纳米粒子、BaSO₄纳米粒子和SiC纳米粒子中的至少一种。根据本发明的聚酰胺酸树脂组合物实施方式，所述无机纳米粒子的粒径范围为10-100nm，优选为10-50nm，更优选为10-40nm。

本发明的第二个方面提供了一种热塑性聚酰亚胺薄膜。所述热塑性聚酰亚胺薄膜是由上述聚酰胺酸树脂组合物制备得到的。本发明提供的热塑性聚酰亚胺薄膜，较常规热塑性聚酰亚胺薄膜相比，具有较好的介电性和尺寸稳定性，能够改善传统挠性电路板的热稳定性，适用于更加恶劣的环境。

本发明的第三个方面提供了一种本发明提供的聚酰胺酸树脂组合物的制备方法，包括：

步骤1)将含有无机纳米粒子和第一溶剂的乳液与二胺加入到第二溶剂中，得到混合液；

步骤2)在-30℃至-10℃、优选-25℃至-15℃范围内的温度下，向步骤1)得到的混合液中加入二酸酐，以反应得到所述聚酰胺酸树脂组合物。