[发明专利]一种无色透明共聚聚酰亚胺薄膜及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种无色透明共聚聚酰亚胺薄膜及其制备方法，所述无色透明共聚聚酰亚胺薄膜的制备原料包括二酐单体和二胺单体，所述二酐单体包括含有联苯结构的第一类二酐和/或含有脂环结构的第二类二酐，所述二胺单体包括含有卤素基团的第一类二胺和含有脂环结构的第二类二胺，所述二酐单体与所述二胺单体的摩尔数之比为(1～1.1)：1。本发明实施例在二胺单体中加入二酐单体进行共聚，通过合理调节二酐单体之间的配比和二胺单体之间的配比，在聚酰亚胺薄膜保持无色透明性的同时，不降低其热稳定性和尺寸稳定性，得到了综合性能优异的无色透明聚酰亚胺薄膜。

技术领域

本发明涉及含氟聚合物技术领域，特别涉及一种无色透明共聚聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺是一种分子主链中含有酰亚胺环状结构的高性能高分子材料，具有突出的热稳定性、优异的低温稳定性、良好的机械性能、尺寸稳定性、介电及绝缘性能、耐辐射性能、化学稳定性和阻燃性，并且无毒。聚酰亚胺不仅可以被加工成薄膜、纤维、涂料、泡沫、胶黏剂、工程塑料和先进复合材料等结构材料的形式在航空、航天、交通、船舶制造及机电工业中得到广泛应用；还可以以分离膜、光刻胶、液晶取向膜和非线性光学材料等功能材料的形式在气体分离、光波通讯、液晶显示等新兴领域中得到越来越广泛的应用。

传统芳香族聚酰亚胺分子结构中存在较强的电子供体(二胺)和电子受体(二酐)，在聚酰亚胺分子链内或分子链间形成强烈的电荷转移络合物，造成分子链紧密堆积，使聚酰亚胺在可见光范围内具有强烈的吸收，一般在500nm光线的透过率不到50％，在400nm光线被100％吸收，因此薄膜外观呈现特征深黄色或棕色，严重限制了其在需要无色高透明性的场合中的应用，比如在光波通讯中作为光波导材料、滤光片、光纤、光电封装材料、二阶非线性光学材料、光折变材料、光敏材料以及光电材料等，液晶显示中作为取向膜、负性补偿膜、柔性有机电致发光显示器的塑料基板等以及航空航天中作为太阳能电池阵列的基板材料以及天线反射/收集器材料等。现有技术中聚酰亚胺存在无色透明性不高的同时热稳定性和尺寸稳定性差的问题。

因此，如何开发一种无色透明共聚聚酰亚胺薄膜及其制备方法，以解决聚酰亚胺无色透明性不高的同时热稳定性和尺寸稳定性差的问题，成为科研工作者研究的关键技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种无色透明共聚聚酰亚胺薄膜及其制备方法，在提高聚酰亚胺无色透明性的同时不进一步破坏其热稳定性和尺寸稳定性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种无色透明共聚聚酰亚胺薄膜，所述无色透明共聚聚酰亚胺薄膜的制备原料包括：

二酐单体：包括第一类二酐或/和第二类二酐；所述第一类二酐含有联苯结构，所述第二类二酐含有脂环结构；

二胺单体；所述二酐单体与所述二胺单体的摩尔数之比为(1～1.1)：1。

进一步地，所述第一类二酐包括：3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐、2,3,3′,4′-联苯四甲酸二酐和2,3,2′,3′-联苯四甲酸二酐中的至少一种；

所述第二类二酐包括：1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐、顺式-1,2,3,4-环己烷二酐、反式-1,2,3,4-环己烷二酐、1,2,4-环戊烷三甲酸1,4:2,3-双酐和双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐中的至少一种。

进一步地，所述二酐单体还包括第三类二酐，所述第三类二酐为含有单桥联结构的酸酐；所述第一类二酐和所述第二类二酐的总摩尔数与所述第三类二酐的摩尔数的比值为(1～100)：(0～99)。

进一步地，所述第一类二酐和所述第二类二酐的总摩尔数与所述第三类二酐的摩尔数的比值为(80～100)：(0～20)。