[发明专利]一种聚酰亚胺薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚酰亚胺薄膜的制备方法：将结构偏刚性的芳香族二胺A与二元酸酐反应，得到预聚物X；将结构偏柔性的芳香族二胺B与二元酸酐反应，得到预聚物Y；预聚物X、预聚物Y与介孔氧化硅微球溶液共混，调整粘度，得到杂化树脂；将杂化树脂进行亚胺化处理，得到聚酰亚胺薄膜。本发明制备聚酰亚胺薄膜的过程中，选择不同的单体分步制成预聚体，再对不同的预聚体进行亚胺化，降低了分子链极化率和自由体积，不仅保证了聚酰亚胺薄膜具有优异的尺寸稳定性和力学性能，而且在高频下拥有低介电常数、低介电损耗的优势；同时，通过加入特定种类和结构的无机填料介孔氧化硅微球，增加了表面粗糙度，改善了薄膜的附着性。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种适用于高频高速用电子信息材料的聚酰亚胺薄膜的制备方法。

背景技术

随着5G通信技术的飞速发展，微电子产品的信号处理和传输频率迅速提升，这种高频化、高速化对用于信号传输的电子电路材料提出了更高的要求：第一，高频下拥有低介电常数与低介电损耗；第二，高尺寸稳定性，具备与铜箔接近的线膨胀系数，便于柔性覆铜板的加工；第三，与胶黏剂的附着力强；第四，水汽阻隔性好。聚酰亚胺薄膜是目前微电子工业的关键绝缘材料之一，但由于介电常数、介损和吸水率已无法满足高频高速用电子信息材料的要求，迫切需要在保持优异综合性能的前提下，进一步改进其介电性能和吸水率。

目前常见的降低聚酰亚胺薄膜介电性能的方法主要是在聚酰亚胺分子链中引入含氟基团，例如CN107286650A，但是在高频下，在聚酰亚胺分子链中引入含氟基团对介电常数、介损改善有限，另一方面，含氟基团的引入，导致聚酰亚胺薄膜表面拒水拒油，使得粘接性降低，而且氟化单体的价格昂贵，难以满足工业化大规模应用的需求。另一类降低聚酰亚胺薄膜介电性能的方法是在聚酰亚胺树脂体系内引入微孔结构，可以通过物理或化学发泡，在基材内直接产生微孔，如CN108329689A；或者借助表面改性的中空、介孔的微球或纳米管对树脂进行杂化，如CN106750435B，从而将微孔引入基材，但是前者难以控制发泡的尺寸大小及分布均匀性，后者对掺杂量要求高，如果掺杂量小，则对介电性能改善不明显，掺杂量多又会影响薄膜的其他性能，而且往往需要对微孔载体的表面进行偶联改性，这种改性方式虽然一定程度上提高薄膜附着力，但在实际生产的过程中易造成凝胶膜与钢带难以剥离，不利于工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种适用于高频高速用电子信息材料的聚酰亚胺薄膜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将结构偏刚性的芳香族二胺A与二元酸酐在-20～30℃温度下反应4～10h，得到预聚物X；其中，胺或者酐过量0.1～50％；

(2)将结构偏柔性的芳香族二胺B与二元酸酐在-20～30℃温度下反应4～10h，得到预聚物Y；其中，酐或者胺过量0.1～50％；

(3)预聚物X、预聚物Y与介孔氧化硅微球溶液在-20～30℃温度下共混反应1～3h，调整粘度，得到杂化树脂；

(4)将杂化树脂进行亚胺化处理，得到聚酰亚胺薄膜。

上述的制备方法，优选的，所述芳香族二胺A和所述芳香族二胺B的摩尔比为(10:1)～(1:13)。