[发明专利]一种具有高透明高表面硬度的聚酰亚胺薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高透明高表面硬度的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在聚酰亚胺分子中分散有聚苯基倍半硅氧烷微球，且聚酰亚胺分子结构中含有双三氟甲基联苯单元和羧基官能团。

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜含有聚苯基倍半硅氧烷微球的重量百分数为0.2～5wt％。

3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜由二胺组分与二酐组分聚合而成，其中所述羧基官能团来自于作为二胺组分的3,5-二氨基苯甲酸，且加入量为二胺总摩尔数的0.5～10％；所述双三氟甲基联苯单元来自于作为二胺组分的2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、3,3'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯中的一种，且加入量为二胺总摩尔数的50％以上。

4.根据权利要求3所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，其他二胺组分包括但不限于：对苯二胺、间苯二胺、4,4'-二氨基二苯基醚、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基砜、1,4-双(胺苯氧基)苯、2,2'-双[3(3-氨基苯氧基)苯基)]六氟丙烷、2,2'-双[4(4-氨基苯氧基)苯基)]六氟丙烷、2,2'-双(3-氨基苯基)六氟丙烷、2,2'-双(4-氨基苯基)六氟丙烷中的一种或几种；

所述二酐组分包括但不限于：均苯四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯醚二酐、3,3',4,4'-联苯酮二酐、2,2-二苯基丙烷-3,3',4,4'-四甲酸二酐、1,4-二苯氧基苯-3,3',4,4'-四甲酸二酐、4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、1,4,5,8-萘四甲酸二酐中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜的厚度为10～100μm，在380～780nm波长范围的平均透光率85％，雾度1.5，表面硬度为1H～3H。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的高透明高表面硬度聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)在极性有机溶剂中，加入聚苯基倍半硅氧烷微球；

(2)继续向体系中加入含羧基二胺组分、双三氟甲基联苯二胺组分、其他二胺组分，待溶解后加入二酐组分，搅拌均匀，获得聚酰胺酸溶液；

(3)以聚酰胺酸溶液涂布制备聚酰亚胺薄膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的聚苯基倍半硅氧烷微球的平均粒径为0.05～0.5μm；所述极性有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述含羧基二胺组分为3,5-二氨基苯甲酸，且加入量为二胺总摩尔数的0.5～10％；

所述双三氟甲基联苯二胺组分为2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、3,3'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯中的一种，且加入量为二胺总摩尔数的50％以上；

所述其他二胺组分包括但不限于：对苯二胺、间苯二胺、4,4'-二氨基二苯基醚、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基砜、1,4-双(胺苯氧基)苯、2,2'-双[3(3-氨基苯氧基)苯基)]六氟丙烷、2,2'-双[4(4-氨基苯氧基)苯基)]六氟丙烷、2,2'-双(3-氨基苯基)六氟丙烷、2,2'-双(4-氨基苯基)六氟丙烷中的一种或几种；

所述二酐组分包括但不限于：均苯四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯醚二酐、3,3',4,4'-联苯酮二酐、2,2-二苯基丙烷-3,3',4,4'-四甲酸二酐、1,4-二苯氧基苯-3,3',4,4'-四甲酸二酐、4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、1,4,5,8-萘四甲酸二酐中的一种或几种；步骤(2)所述反应温度在-5～40℃，反应时间5～48h。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述总二胺组分与二酐组分的摩尔比为(0.9～1.1):1。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述聚酰胺酸溶液的固含量为10～35wt％。