[发明专利]一种高强度低线膨胀系数的透明聚酰亚胺膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度低线膨胀系数的透明聚酰亚胺膜，其特征在于，所述聚酰亚胺的结构式如下：

其中，各链节中的X彼此相同或不同，分别独立地选自-H、-CH₃、-CF₃和-OH；各链节中的Ar彼此相同或不同，分别独立地选自环烷基和芳基；

所述透明聚酰亚胺膜的制备方法包括以下步骤：

(1)合成氨基单体：将含脂环的二胺、对苯二甲酰氯、催化剂和有机溶剂A混合后，在惰性气体保护下，在80～85℃下进行酰胺化反应6～12h，而后依次进行萃取、水洗和旋蒸后，获得粗产物；而后将粗产物和活性炭加入有机溶剂B中，使粗产物溶解后，搅拌吸附1～2h，而后进行过滤，对滤液进行旋蒸，获得氨基单体；

(2)制备膜前驱体：在惰性气体保护下，将氨基单体溶解到有机溶剂C中，加入二酐单体，进行聚合反应，获得膜前驱体溶液；

(3)制备聚酰亚胺膜：将膜前驱体溶液浇铸到基材上，干燥后，升温固化，待冷却后，从基材上剥离下来，获得透明聚酰亚胺膜。

2.如权利要求1所述的透明聚酰亚胺膜，其特征在于，各链节中的Ar分别独立地选自以下基团：

3.如权利要求1所述的透明聚酰亚胺膜，其特征在于，步骤(1)中，所述含脂环的二胺与对苯二甲酰氯的摩尔比为2.0～2.1:1。

4.如权利要求1所述的透明聚酰亚胺膜，其特征在于，步骤(1)中，所述含脂环的二胺为1,4-环己烷二胺、2-甲基-1,4-环己烷二胺、2-三氟甲基-1,4-环己烷二胺和2,5-二氨基环己醇中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的透明聚酰亚胺膜，其特征在于，步骤(2)中，所述二酐单体为均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐、六氟二酐、环己烷四甲酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐和4,4’-(4,4’-异亚丙基二苯氧基)双(酞酸酐)中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的透明聚酰亚胺膜，其特征在于，步骤(2)中，所述聚合反应的温度为15～25℃，时间为6～12h。

7.如权利要求1所述的透明聚酰亚胺膜，其特征在于，步骤(3)中，所述升温固化具体包括以下步骤：以10～50℃/h的升温速率升至350～400℃，而后在350～400℃下保持5～10min。

8.如权利要求1所述的透明聚酰亚胺膜，其特征在于，步骤(1)中，所述催化剂为溴化锂。

9.如权利要求1所述的透明聚酰亚胺膜，其特征在于，步骤(2)中，所述氨基单体与二酐单体的摩尔比为1:0.8～1.2。

10.如权利要求1所述的透明聚酰亚胺膜，其特征在于，步骤(3)中，在将膜前驱体溶液浇铸到基材上之前，先对膜前驱体溶液进行真空消泡。