[发明专利]一种性能优异的透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种性能优异的透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法，涉及有机薄膜制造技术领域。该聚酰亚胺薄膜由特定的二胺与二酐缩聚而成，并且含有端氨基多羟基化合物，所述二胺、二酐和端氨基多羟基化合物的摩尔比为1：1‑1.02：0.0011‑0.0024，经两步法制备。该聚酰亚胺薄膜具有优异的光学性能、耐弯折性能，同时具有更小的水滴接触角和更好的表面润湿性。

技术领域

本发明涉及有机薄膜制造技术领域，具体涉及一种性能优异的透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

背景技术

随着可折叠和柔性显示器的快速发展，光电器件逐渐呈现出大型化、轻质化、超薄化和柔性化的趋势。传统透明基板材料通常是玻璃和透明聚合物材料。玻璃的硬脆特性导致其在大型化和薄型化应用时加工困难，且难以自由弯曲，因此无法满足未来柔性封装技术的发展要求。透明聚合物材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)等，尽管具有优异的光学透明性、力学性能和化学稳定性，但是耐热性不够(玻璃化转变温度不超过220℃)，不能满足光电器件加工过程中电极薄膜沉积和退火处理等高温制程(260℃)的要求。

研究资料表明透明聚酰亚胺薄膜具有优异的耐热性能、光学性能、力学性能以及耐弯折性能，被认为是替代玻璃及其他聚合物薄膜材料应用的最有前途的材料，可以作为基板材料与盖板材料应用到柔性折叠显示器中。其中，在透明聚酰亚胺薄膜上加工金属网格或纳米银线便可以制得性能优秀的可折叠的触控面板。

然而，传统具有刚性芳香结构的传统聚酰亚胺薄膜呈深棕色或黄色，因为在这种薄膜结构中聚酰亚胺链段堆积紧密，存在较强的分子内和分子间电荷转移作用。现有资料已经报道了几种抑制电荷转移作用并制备透明和无色的聚酰亚胺的方法，例如将氟原子引入骨架结构中，使用具有庞大侧基的单体，在主链中插入柔性基团(-O-,-SO2-,-C＝O,-S-)，制备全脂环或半脂环族的透明聚酰亚胺等。

专利201910040338.2公开了一种聚酰亚胺前体、透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法。所述聚酰亚胺前体由包含多成分的原料组合反应生成，所述原料组合包括：苯胺基团修饰的纳米二氧化硅以及二酸酐；其中，所述苯胺基团修饰的纳米二氧化硅是由硝基基团修饰的纳米二氧化硅在有机溶剂体系内经还原反应制备得到，与普通透明聚酰亚胺相比，纳米二氧化硅改性的透明聚酰亚胺薄膜具有更高的玻璃化转变温度和更好的热稳定性，且具有良好的机械性能。

专利US20160115276A1报道了一种半脂肪的透明聚酰亚胺，这种透明聚酰亚胺使用1，4-环己烷二胺与1，4-环己烷二甲胺与二酐反应制备，该透明聚酰亚胺薄膜厚度10-14μm时，透光率为88％-89％，b*值为2.4-3.0。

但是，以上聚酰亚胺薄膜仍存在表面润湿性与附着性能差，不利于聚酰亚胺薄膜作为基板或盖板材料应用时的涂层涂覆、粘接与清洗等过程。此时需要使用电晕或等离子处理提高薄膜表面能，但是电晕与等离子处理具有时效性，容易失效。

有鉴于此，本发明公开了一种性能优异的透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法，这种聚酰亚胺薄膜由特定的二胺与二酐缩聚而成，并且含有端氨基多羟基化合物。该聚酰亚胺薄膜具有优异的光学性能、耐弯折性能，同时，这种聚酰亚胺薄膜具有更小的水滴接触角和更好的表面润湿性，能满足未来折叠手机、电脑等柔性显示的需求，也可以更好的满足光电柔性显示领域的应用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种性能优异的透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法，该聚酰亚胺薄膜具有优异的光学性能、耐弯折性能，同时具有更小的水滴接触角和更好的表面润湿性或附着性能。

为实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种性能优异的透明聚酰亚胺薄膜，这种聚酰亚胺薄膜由特定的二胺与二酐缩聚而成，并且含有端氨基多羟基化合物。