[发明专利]一种聚酰胺酸溶液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚酰胺酸溶液，其含有极性非质子溶剂和通式为化学式I的聚酰胺酸，所述聚酰胺酸由芳香族或脂环族四羧酸二酐单体与二胺单体共聚制得，所述二胺单体包括非氘代二胺单体和氘代二胺单体；其中，m为1‑200的正整数，n为1‑200的正整数；A代表芳香族或脂环族四羧酸二酐单体，B代表氘代二胺单体，B_‑0代表非氘代二胺单体。本发明提供的含有氘代二胺的聚酰胺酸溶液粘度可控，且溶液的固含量高；有其制备的聚酰亚胺薄膜膜厚均匀且适中，具有较好的机械性能和热稳定性，且线性热膨胀系数也得到了明显的改善。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，更具体地说，本发明涉及一种聚酰胺酸溶液及其制备方法和应用。

背景技术

聚酰亚胺具有优异的机械性能、耐热性、耐低温性、阻燃性、耐溶剂性和电性能，可作为结构复合材料广泛用于航天、航空、精密机械、微电子器件及其透明导电薄膜、TFT基板和柔性印刷电路基板等领域。

在电子行业中，聚酰亚胺组合物常常作为介电层用于涂覆应用中。因此，聚酰亚胺层常常与一层或更多层进行物理接触和热接触。在包括这样的多层组件的装置的制造和使用期间，装置可能经历显著的加热和冷却循环，加热和冷却循环由于不同层之间的线性热膨胀系数(CTE)值和其他变量的差异而产生应力。所以作为印刷电路板基底的聚酰亚胺膜，还需要有较低的线性热膨胀系数(CTE)，与金属基板的CTE相匹配，从而避免在热处理过程及降温过程中由于CTE相差太多造成薄膜发生卷曲、断裂、剥离等问题。

降低聚酰亚胺膜CTE的方法包括：通过分子设计合成具有较高刚性的分子，降低CTE；掺杂(接枝，共混)一些降低CTE的物质，如碳纳米管，二氧化硅、碳纤维等；但通过掺杂的方式，由于无机粒子会出现分布不均匀和团聚的现象，导致成膜后的机械性能显著下降。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚酰胺酸溶液、聚酰亚胺薄膜，以解决上述背景技术中出现的问题。所述的聚酰亚胺薄膜具有低线性热膨胀系数、优异的热稳定性和力学性能，同时聚酰胺酸溶液具有固含量高，粘度可控的优点。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种聚酰胺酸溶液，其含有极性非质子溶剂和化学式I的聚酰胺酸，所述聚酰胺酸由芳香族或脂环族四羧酸二酐单体与二胺单体共聚制得，所述二胺单体包括非氘代二胺单体和氘代二胺单体；

其中，m为1-200的正整数，n为1-200的正整数；

A代表芳香族或脂环族四羧酸二酐单体，B代表氘代二胺单体，B_-0代表非氘代二胺单体。

所述A具体为以下结构中的任意一种：

所述B为非氘代二胺单体，B_-0为氘代二胺单体；

其具体为以下结构中的任意一种：

其中D(x)中x＝0～4，所述非氘代二胺单体B_-0为上述二胺单体结构D(x) 中x＝0时，实施例中非氘代二胺单体用BX-0表示，例如B1-0，氘代二胺单体用BX表示，例如B1。

优选的，以二胺单体总摩尔质量为100％计，所述氘代二胺单体的摩尔质量占比为1～70％，进一步优选为5％～60％，最优选为10％～50％。

优选的，所述二胺单体与所述芳香族或脂环族四羧酸二酐单体的摩尔比为(0.70-1.1)：1，进一步优选为(0.9-1.05)：1，最为优选为(0.95-1.05)：1。