[发明专利]一种低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜，其合成原料包括：二酐单体、多元胺单体，其中，多元胺单体包含：三聚氰胺和4,4'‑二氨基‑2,2'‑联吡啶。本发明还公开了上述低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜的制备方法。本发明还公开了上述低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜作为光学膜的应用。本发明具有较低的热膨胀系数并具有较好的机械性能。

技术领域

本发明涉及光学膜技术领域，尤其涉及一种低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用。

背景技术

电子产品在近年来得到了迅猛发展，电子器件行业向高密度、小型化、轻量化、薄型化方向发展。聚酰亚胺(PI)以其优异的耐热性、化学稳定性和机械强度等优异性能在微电子工业中得到了广泛的应用。

目前电子元器件，常将PI薄膜粘结或复合到无机材料上，在高温条件下进行制备，并需要经过多次高低温冷热循环。这就要求PI薄膜必须具备优异的热尺寸稳定性，即50-400℃范围内，其热膨胀系数需要保持1×10^-6-5×10^-6K^-1，以使PI薄膜与无机材料的热膨胀系数相匹配，避免其与无机材料的界面产生热应力，进而导致显示器件出现翘曲、剥离、甚至碎裂。但是传统PI薄膜的热膨胀系数相对较大，通常超过30×10^-6K^-1。需要对其进行改进。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用，本发明具有很低的热膨胀系数并具有较好的机械性能。

本发明提出了一种低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜，其合成原料包括：二酐单体、胺单体，其中，胺单体包含：三聚氰胺和4,4'-二氨基-2,2'-联吡啶。

优选地，胺单体还包含以下物质中的至少一种：4，4'-二氨基二苯醚、3，4'-二氨基二苯醚、4，4'-二氨基二苯砜、3，3'-二氨基二苯砜、2，2'-双(三氟甲基)-4，4'-二氨基联苯、α，α'-双(4-氨基苯基)-1，4-二异丙基苯、1,4-双(2-三氟甲基4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、1，4-双(2-甲基-4-氨基苯氧基)苯、1，3-双(2-甲基-4-氨基苯氧基)苯、4，4'-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)联苯、4，4'-双(2-甲基-4-氨基苯氧基)联苯、2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷和4，4’-双(4-氨基苯氧基)二苯砜。

优选地，三聚氰胺占胺单体总量的8-12mol％。

优选地，4,4'-二氨基-2,2'-联吡啶占胺单体总量的15-20mol％。

优选地，二酐单体、胺单体的摩尔比为1-1.05:1。

优选地，二酐单体为4，4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、4，4'-氧双邻苯二甲酸酐、1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐、1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐中的至少一种。

本发明通过选择合适的二酐单体、胺单体，可以使得聚酰亚胺薄膜具有良好的透明性和耐高温性能。

本发明还提出了上述低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：在惰性气体氛围中，取胺单体和二酐单体在有机溶剂中反应得到聚酰胺酸溶液，然后将聚酰胺酸溶液涂布在载体表面，亚胺化得到低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜。

上述低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜的制备方法中，不限定胺单体和二酐单体的反应温度和反应时间，只要能反应获得聚酰胺酸即可。有机溶剂可以为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺等中的至少一种。