[发明专利]一种聚酰亚胺复合材料及其制备方法和衬底基板

说明书

本发明提供一种聚酰亚胺复合材料及其制备方法和衬底基板，其通过将无机纳米粒子以化学键方式连接与聚酰亚胺结构单元，使两者的相容性加强，同时因为无机纳米的增强作用，能有效提高所述聚酰亚胺复合材料的机械性能和热稳定性。

技术领域

本发明涉及功能性材料领域技术领域，尤其涉及一种聚酰亚胺复合材料及其制备方法和衬底基板。

背景技术

常规的聚酰亚胺材料具有较密集的刚性结构以及很强的分子间相互作用，而纯聚酰亚胺目前已经很少用于生产，因为各方面的性能很难达到综合性能的标准，诸如，纯的PI的拉伸性能往往只能达到10％左右，这样会限制于在某些领域应用，比如在存储和显示等领域需求的PI具有高耐热性能(560℃失重1wt％), 断裂应力实现350MPa，断裂伸长率实现15％以上等要求，因为结构可调节性很强，目前制备增强复合型聚酰亚胺成为应用领域越来越关注的事。

因此，亟需提供一种聚酰亚胺复合材料及其制备方法和衬底基板，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种聚酰亚胺复合材料及其制备方法和衬底基板，其通过将无机纳米粒子以化学键的形式连接与聚酰亚胺结构单元使两者的相容性加强，同时因为无机纳米的增强作用，从而能有效提高其自身材料的机械性能和热稳定性。

本发明提供一种聚酰亚胺复合材料，包括：所述聚酰亚胺复合材料的分子结构式包括聚酰亚胺结构单元和无机纳米粒子，其中：所述聚酰亚胺结构单元包括羰基键或P＝O二者中的至少一种；所述无机纳米粒子以化学键的方式连接于所述羰基键或所述P＝O。

进一步，所述聚酰亚胺结构单元包括苯基氧化膦基团。

进一步，所述聚酰亚胺分子的结构单元为以下式I-1至I-3中的至少一种：

进一步，所述无机纳米粒子为纳米氧化镁、纳米乙醇钙或纳米乙醇钡中的至少一种。

本发明还提供一种聚酰亚胺复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1、由二胺和二酐进行聚合反应，得到聚酰胺酸溶液；

S2、在所述聚酰胺酸溶液中引入无机纳米粒子，得到聚酰胺酸/无机纳米粒子混合液；以及，

S3、使聚酰胺酸/无机纳米粒子混合液交联固化得到聚酰亚胺复合材料；

其中，所述聚酰亚胺复合材料的分子结构包括聚酰亚胺结构单元和无机纳米粒子，所述聚酰亚胺结构单元包括羰基键或P＝O二者中的至少一种；所述无机纳米粒子以化学键的方式连接于与所述羰基键或所述P＝O。

进一步，所述二胺包括苯基氧化膦基团。

进一步，所述二胺为以下化合物中的至少一种：

进一步，所述二酐为(4,4’-联苯醚二酐)、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐或3,3'，4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐中至少一种。

本发明还提供一种衬底基板，用于显示基板，所述衬底基板的材料包括权利要求1-4中任一项所述的聚酰亚胺复合材料中的至少一种。

本发明还提供一种显示基板，包括一衬底基板以及设置于所述衬底基板上的功能器件，所述衬底基板的材料包括权利要求1-4中任一项所述的聚酰亚胺复合材料中的至少一种，或者，所述衬底基板为权利要求9所述衬底基板。

进一步，所述功能器件为可以是薄膜晶体管(TFT)或有机电致发光器件 (OLED)。

本发明所述聚酰亚胺复合材料及其制备方法和衬底基板有益效果在于：