[发明专利]一种可用于FOLED衬底的聚酰亚胺及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于FOLED衬底的聚酰亚胺及其制备方法。本发明将二卤代占吨酮的卤原子转化为氰基，水解得到二羧酸单体，接着酰氯化，再通过酰胺反应接枝含硝基的基团，最后还原获得二胺单体，然后利用制备的二胺单体与二酐聚合，得到含占吨酮结构的聚酰亚胺。本发明制备的含占吨酮结构的聚酰亚胺具有平面刚性结构，同时含有较多可产生氢键的结构，以其为单体制备的聚酰亚胺具有分子链间堆砌紧密、自由体积小，具有高阻隔性能。

技术领域

本发明涉及材料科学技术领域，更具体地，涉及一种可用于FOLED衬底的聚酰亚胺及其制备方法和应用。

背景技术

20世纪中叶，随着航空航天、机械、电子、汽车等高科技领域的发展，对材料耐辐射性、热稳定性、模量、强度、介电等性能的要求越来越高，一类主链以芳环和杂环为主要结构的聚合物材料随之产生。相比于当时使用的其它高分子材料，这类聚合物的使用温度可提高100℃以上。该类新材料的成功开发成为该时期除Ziegler-Natta催化剂之外高分子科学上的又一大成就。然而，虽然当时报道发表的芳杂化聚合物有数十种，但真正被工业界所接受的却为数不多。其中，聚酰亚胺由于性价比方面的优势成为最引人瞩目的高性能聚合物材料之一。

芳香型聚酰亚胺(PI)是一类性能优异的耐高温材料，其含有强刚性的苯环和酰亚胺环，具有高玻璃化转变温度(Tg)、高强度、低热膨胀系数(CTE)等优异特性，可很好满足FOLED的高温制程要求，是FOLED衬底材料或封装材料的最佳选择之一。但传统商用聚酰亚胺薄膜阻隔性能无法满足柔性显示器件的封装需求。现有提高聚酰亚胺阻隔性能的方法一般添加层状纳米粒子，通过片状纳米层有效延长水蒸气在基材中的扩散路径，从而改善其阻隔性能。如改性绢云母/聚酰亚胺复合薄膜的阻隔性能得到极大提升，其水阻隔透过率(WVTR)达到0.0259 g/m²/day，阻隔效果比纯聚酰亚胺薄膜提升98.46％。但是添加无机纳米材料的聚酰亚胺复合薄膜仍然不能达到FOLED的封装性能要求。因此，制备一种具备优异热稳定性和高阻隔性能的聚合物衬底材料是加速FOLED产业化的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有FOLED基板材料的热稳定性和阻隔性的不足，提供一种具有高阻隔性能的可用于FOLED衬底的聚酰亚胺。

本发明要解决的另一技术问题是提供上述可用于FOLED衬底的聚酰亚胺的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种可用于FOLED衬底的聚酰亚胺，其结构通式如下所示：

Ar₁选自下列结构式中的任意一种：

其中，y＝1～10000；n＝0～6，m＝0～6，同一结构式中的n和m不同时为0。

进一步地，所述Ar₂和Ar₃选自下列结构式中的任意一种：

进一步地，所述X选自下列结构中的任意一种：

优选地，所述Ar₂为的一种或多种，Ar3为的一种或多种；所述X为

根据上述所述可用于FOLED衬底的聚酰亚胺提供其制备方法，制备步骤包括：

S1.将含有两个卤原子取代的占吨酮单体与氰化物加入溶剂中，得到单体1、单体2或单体3；

S2.将S1中单体1、单体2或单体3加入溶剂中，加入碱，在保护气体氛围下通过水解反应得到二羧酸单体4、单体5或单体6；