[发明专利]耐热型高粘附聚酰亚胺涂料、其制备方法及涂层制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热型高粘附聚酰亚胺涂料、其制备方法及涂层制备方法，该涂料成分包括聚酰氨酸原液、交联剂以及功能性无机填料前驱体溶液，所述聚酰胺酸由二酸酐和二胺在有机溶剂中反应而制备。本发明聚酰亚胺涂料具有更好的粘接强度，通过3M600胶带测试涂层附着力时，涂层脱落面积不超过1％，且对涂层进行弯曲试验后，基材表面未见明显皱纹以及裂纹，同时，涂层具有更好的耐热性能，正常使用温度达350℃。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种聚酰亚胺涂料制备技术。

背景技术

PI涂料是开发最早、应用最为广泛和综合性能最优的耐热涂层之一，在航空航天、微电子等领域中发挥着重要作用。PI涂层的前聚体(PAA溶液)，主要由二元胺和二元酐在极性非质子溶剂中合成。不同种二元胺、二元酐的组合可以得到不同性能的PI涂层。近年来，对于PI涂层胶粘附性能的要求不断提高，如在芯片制造、二极管等方面，需要所得涂层在满足PI高耐热性、优异力学强度的同时，与铝、铜、玻璃等基板有着优异的附着性。然而，由于PI薄膜表面光滑以及表面化学活性低，导致其表面粘接性能差，这大大限制了聚酰亚胺的应用范围。传统的聚酰亚胺表面改性包括酸碱处理、等离子处理、离子束和表面接枝等方法，然而这些方法通常存在各种问题，酸碱处理会破坏聚酰亚胺薄膜的化学结构，从而影响其性能，而等离子处理、离子束和表面接枝等方法往往成本较高，而且不适宜大规模生产处理。而通过胶粘剂在聚酰亚胺表面涂层或者粘接其他材料时，往往难以满足所需的粘接强度，同时会引起一些额外的问题。传统胶粘剂中聚氨酯胶以及硅橡胶粘接剂通常对聚酰亚胺膜具有较好的粘接强度，但是这类胶粘剂固化后和聚酰亚胺基体材料本身的机械性能差别较大，且这些胶粘剂通常不耐高温(200℃以上)，聚酰亚胺材料在高温环境下应用时，会受到胶粘剂的限制，从而影响其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热型高粘附聚酰亚胺涂料、其制备方法及涂层制备方法，以解决现有技术中聚酰亚胺涂料因耐热与高粘附性能在应用时受到制约的问题。

为了达到上述目的本发明采用如下技术方案：

本发明提供耐热型高粘附聚酰亚胺涂料，包括聚酰氨酸溶液、无机填料前驱体溶液混合制备而成，其中聚酰胺酸溶液由二酸酐、二胺、交联剂在有机溶剂中反应制备所得，按质量份计，成分用量如下：

进一步地，二酸酐、二胺和交联剂三者的质量份之和：聚酰胺酸溶液质量份＝5-20：100。

进一步地，二酸酐、二胺和交联剂三者的质量份之和：聚酰胺酸溶液质量份＝8-15：100。

进一步地，交联剂质量份：聚酰胺酸溶液质量份＝0.3-0.5：100。

进一步地，所述无机填料前驱体溶液的质量份：无机填料前驱体溶液与聚酰胺酸溶液的质量份之和＝3.4-5：100。

进一步地，所述二酸酐为3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐；4,4'-(4,4'-异丙基二苯氧基)二酞酸酐；双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐；3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐；4,4′-联苯醚二酐；均苯四甲酸酐；4,4′-(六氟异丙烯)二酞酸酐；1,2,3,4-环丁四甲酸二酐中的任意一种或任意几种的组合。

进一步地，所述二胺为4,4'-二氨基二苯醚；2,2-双[4-(4-氨基苯氧基苯)]六氟丙烷；4,4'-二氨基苯甲酰替苯胺；联苯二胺；2,2'-二(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯；2,2'-二氟联苯胺中的任意一种或任意几种的组合。

进一步地，所述交联剂为三(4-氨基苯基)胺；1,3,5-三(4-氨基苯基)苯；1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯中的任意一种或任意几种的组合。

进一步地，所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的任意一种。