[发明专利]一种耐高温透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种耐高温透明聚酰亚胺薄膜，其合成原料包括：二酐单体、多元胺单体和改性微晶纤维素，其中，多元胺单体包含1,3,5‑三(4‑氨‑2‑三氟甲基苯氧基)苯和二胺单体，改性微晶纤维素为表面接枝环氧基团或异氰酸酯基团的纳米微晶纤维素。本发明还公开了上述耐高温透明聚酰亚胺薄膜的制备方法。本发明还公开了上述耐高温透明聚酰亚胺薄膜作为光学膜的应用。本发明具有良好的耐高温性能、透明性和尺寸热稳定性。

技术领域

本发明涉及光学膜技术领域，尤其涉及一种耐高温透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用。

背景技术

柔性电子技术是一种把无机或有机材料电子器件制备在具有柔性或可延展性的塑料或者金属薄板上的新兴电子技术。由于它们具备出色的柔性和可延展性，并且兼具高效、低成本的制造工艺，其在柔性有机发光二极管、柔性太阳能电池、射频识别、柔性电子显示器、电子皮肤等领域都具备广阔的应用价值。

虽然柔性电子技术可以应用在不同领域，但是其基本结构比较类似，至少包含了以下四个部分：电子元器件、柔性基板、交联导电体和黏合层。其中柔性基板是电子器件实现柔性的关键。柔性基板需要具有良好的光学特性、耐高温性、机械性能、尺寸热稳定性能等。

聚酰亚胺薄膜是一类耐热、轻质、高强、高性能薄膜材料，因其优异的耐热性能、耐弯曲特性逐渐在柔性基板中得到广泛应用。由于电子元器件需要在高温条件下制备，并需要经过多次高低温冷热循环，因此要求聚酰亚胺具有良好的耐高温性和尺寸热稳定性。但是目前的聚酰亚胺薄膜其光学特性、耐高温性、机械性能、尺寸热稳定性能很难兼顾。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐高温透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用，本发明具有良好的耐高温性能、透明性和尺寸热稳定性。

本发明提出了一种耐高温透明聚酰亚胺薄膜，其合成原料包括：二酐单体、多元胺单体和改性微晶纤维素，其中，多元胺单体包含1,3,5-三(4-氨-2-三氟甲基苯氧基)苯和二胺单体，改性微晶纤维素为表面接枝环氧基团或异氰酸酯基团的纳米微晶纤维素。

优选地，1,3,5-三(4-氨-2-三氟甲基苯氧基)苯占多元胺单体总量的15-20mol％。

优选地，耐高温透明聚酰亚胺薄膜中改性微晶纤维素的含量为1-3wt％。

优选地，改性微晶纤维素为纳米微晶纤维素经含有环氧基团或异氰酸酯基团的硅烷偶联剂接枝改性获得。

优选地，二酐单体、多元胺单体的摩尔比为1.02-1.06:1。

本发明还提出了上述耐高温透明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，取多元胺单体和二酐单体在有机溶剂中反应得到聚酰胺酸溶液，然后加入改性微晶纤维素，继续反应3-5h得到中间溶液，将中间溶液涂布在载体表面，亚胺化得到耐高温透明聚酰亚胺薄膜。

本发明还提出了上述耐高温透明聚酰亚胺薄膜作为光学膜的应用。

上述光学膜可以用于柔性有机发光二极管、柔性太阳能电池、射频识别、柔性电子显示器等光学器件的制备。

有益效果：

本发明选用1,3,5-三(4-氨-2-三氟甲基苯氧基)苯、二胺单体以适宜比例配合，并与二酐单体反应，通过调节二酐单体和多元胺单体的摩尔比使得聚酰亚胺分子链形成一定程度的交联网络并且在聚酰亚胺分子链上保留一定数量的活性氨基；活性氨基与接枝有环氧基团或异氰酸酯基团的纳米微晶纤维素反应，可以进一步形成交联网络，在加热过程中交联网络可以限制分子链的运动，从而降低薄膜的热膨胀系数，大幅提高薄膜的尺寸热稳定性和机械性能；另外加入适量的纳米微晶纤维素可以进一步提高薄膜的耐高温性能；纳米微晶纤维素经偶联剂改性可以改善其在聚酰胺酸溶液中的分散性，进一步提高机械性能，并且避免降低薄膜的透光率。

具体实施方式