[发明专利]一种低热膨胀系数无色透明非氟型聚酰亚胺薄膜及其制备方法与用途

说明书

本发明公开了一种低热膨胀系数无色透明非氟型聚酰亚胺薄膜的制备方法与用途。该薄膜由脂环结构二酐单体和含刚性酰胺键以及烷基或氯取代基的芳香族二胺单体通过高温溶液缩聚法制备而成。脂环二酐单体可采用氢化均苯四甲酸二酐（HPMDA）或氢化联苯四甲酸二酐（HBPDA），含刚性酰胺键以及烷基或氯取代基的芳香族二胺单体可选择2‑甲基‑4,4'‑二氨基苯酰替苯胺、2‑氯‑4,4'‑二氨基苯酰替苯胺、2,3'‑二甲基‑4,4'‑二氨基苯酰替苯胺等。本发明可在保持PI树脂良好溶解性能以及PI薄膜良好光学透明特性的前提下，显著降低其热膨胀系数（CTE）。CTE值可通过与二氧化硅胶体复合后进一步得到降低。

技术领域

本发明属于功能性聚酰亚胺薄膜领域，涉及一种低热膨胀系数无色透明非氟型聚酰亚胺薄膜的制备方法及其用途。

背景技术

针对传统聚酰亚胺(PI)薄膜颜色较深，在光电领域中的应用受到很大限制的问题，同时结合先进光电器件的制造对无色透明耐高温聚合物光学薄膜的迫切应用需求，人们研制开发了一系列无色透明PI(CPI)薄膜。传统PI薄膜的无色透明化手段主要是尽可能减少其分子链间或者分子链内部电荷转移络合物(CTC)的生成。目前比较常见的手段主要是通过在PI分子链中引入含氟基团或者脂肪族基团来制得CPI薄膜。例如，通过将传统全芳香族PI薄膜分子结构中的二酐单体进行氢化，由芳香族结构转变为脂环族结构，就可以有效切断电子的共轭作用，从而使得PI薄膜呈现出无色透明的外观。

目前常见的CPI薄膜品种按照分子结构特征划分主要包括含氟全芳香族类以及半脂环类两种。半脂环族CPI薄膜相对于传统全芳香族含氟PI薄膜而言具有很多显著的优点，包括半脂环CPI树脂通常具有良好的溶解性能，可采用溶液方法制备CPI薄膜；薄膜具有优良的光学透明性、良好的力学性能、较低的介电常数与介电损耗等。但是半脂环族CPI薄膜由于破坏了PI分子链的共轭作用，因此也牺牲了传统PI薄膜的一些性能优势，包括薄膜耐溶剂侵蚀性能变差、阻燃性能变差、热膨胀系数升高、耐热性劣化等。尤其是热膨胀系数的升高对于CPI薄膜的应用带来了众多不利影响。