[发明专利]一种聚酰亚胺树脂、聚酰亚胺薄膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种聚酰亚胺树脂，其特征在于，所述的聚酰亚胺树脂的结构通式如式(I)所示：

其中，A为二酐残基，B为二胺残基；

所述的二酐残基为芳香族二酐残基、脂肪族二酐残基中的一种或两种混合；

所述的二胺残基为含氟二胺残基或含氟二胺残基和不含氟二胺残基的混合；

所述的二胺残基为以下结构中的一种或多种：

其中，X选自氟，氟侧基数量为1-6个；

R选自氟，氟侧基数量为0-4个；当氟侧基为0个时，则为不含氟二胺残基，当氟侧基为1-4个时为含氟二胺残基，不含氟侧基结构的二胺摩尔质量占二胺总摩尔质量的百分比≤80％。

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺树脂，其特征在于，所述的芳香族二酐残基为以下结构中的任意一种或几种：

其中，R₁、R₂和R₃为氢、烷基取代基或卤素，R₁、R₂和R₃相同或不同；

优选的，芳香族二酐包括柔性芳香族二酐和刚性芳香族二酐，所述的柔性芳香族二酐包括3,3’,4,4’-二苯醚二酐、4,4-(六氟异亚丙基)双邻苯二甲酸酐、3,3,4,4-二苯砜四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四甲酸二酐中的一种或多种，所述的刚性芳香族二酐包括3,3’,4,4’-均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、2,3,3’,4-联苯四甲酸二酐中的一种或多种；

脂肪族二酐包括环己烷四酸二酐、环丁烷四酸二酐、环萘烷四酸二酐中的一种或多种；

所述的脂肪族二酐或柔性芳香族二酐的摩尔质量占总的二酐总摩尔质量的百分比≤10％；

更优选的，二酐为3,3’,4,4’-均苯四甲酸二酐或3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐。

3.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺树脂，其特征在于，所述的聚酰亚胺树脂的表观粘度为1000-200000cp，优选的，表观粘度为1000-100000cp，更优选的，表观粘度为1000-10000cp。

4.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺树脂，其特征在于，含氟侧基的二胺为2-氟-1,4-对苯二胺、2,3-二氟-1,4-对苯二胺、2,5-二氟-1,4-对苯二胺、2,6-二氟-1,4-对苯二胺、2,3,5-三氟-1,4-对苯二胺、2,3,5,6-四氟-1,4-对苯二胺中的一种或多种，不含氟侧基结构的二胺为对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺中的一种或多种。

5.一种由权利要求1-4任意一项所述的聚酰亚胺树脂制备的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述的聚酰亚胺薄膜的吸水率小于2％，优选的，吸水率小于1.5％，更优选的，吸水率小于1％。

6.根据权利要求5所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述的聚酰亚胺薄膜在50-200℃下的热膨胀系数小于5ppm/℃，优选的，热膨胀系数小于4.23ppm/℃。

7.根据权利要求5所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述的聚酰亚胺薄膜的T5％热分解温度大于570℃，优选的，T5％热分解温度大于580℃。

8.一种权利要求5-7任意一项所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在惰性气体的保护下，将二胺和二酐溶于溶剂中，在温度20-60℃下，反应2-12h，过滤、脱泡，得到聚酰亚胺树脂溶液；

(2)将所述的聚酰亚胺树脂溶液涂覆在玻璃板上，放入烘箱，在60-500℃阶梯升温，进行亚胺化成膜；

(3)将干燥好的树脂从烘箱取出，从玻璃基板上剥离，得到所述的聚酰亚胺薄膜。