[发明专利]用于光电通讯的功能性聚酰亚胺聚合物薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于光电通讯的功能性聚酰亚胺聚合物薄膜，由摩尔比为1:(1～1.5)：(1‑10)：(1～8)的均苯四甲酸二酐、二胺化合物、乙酸酐和吡啶，在溶剂中先聚合后亚胺化反应而成，聚合物结构式为：其中，R3为‑O‑、n为1～100的整数。与现有技术相比，本发明提供的用于光电通讯的功能性聚酰亚胺聚合物薄膜，其苯环上有取代溴以及同时含有柔性醚链节，增加了链段内旋阻力的同时，增加了聚合物的分子量，有利于能提高聚合物的耐热稳定性和材料的综合性能，使其在保持良好的光学透明性和力学性能的同时，还具有低介电常数、低介电损耗，在光纤通讯、太阳电池等领域中，具有广泛的发展和应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种用于光电通讯的功能性聚酰亚胺聚合物薄膜及其制备方法。

背景技术

我国对聚酰亚胺的研究开发始于1962年，1963年漆包线问世，1966年后薄膜、模塑料、粘合剂相继问世。到目前为止，研究开发形成合理的格局，长春应用化学研究所以聚联苯四甲酰亚胺的研究开发为主，中科院化学所专门从事PMR聚酰亚胺的研究开发，四川联合大学(成都科技大学)研究双马来酰亚胺树脂及制品，西北工业大学以聚氨基酰亚胺的研究开发为主，上海市合成树脂研究所以研究开发聚均苯四甲酰亚胺、聚醚酰亚胺为主，桂林电器科学研究所以研究开发聚酰亚胺薄膜的流延装置为主。据不完全统计，聚酰亚胺的研究开发和应用单位约50多家，主要研究生产厂家约20家。生产发展已初具规模，目前全国生产能力已达700t/a，随着我国航空、航天、电器、电子工业和汽车工业的发展，耐高温聚酰亚胺的研究也在不停进步，努力满足各种功能性和结构性要求。

近来，由于电子产品已走向高速及高频的应用趋势，使得现今电子产品都需要使用高频电路用印刷电路基板来支持，以达到高频及高速的运作功效。在众多被用作为高频电路用印刷电路基板的材料中，除了陶瓷和发泡材料外，聚四氟乙烯(PTFE)基板具有低介电常数(Dk)、低介电损耗(Df)和低吸水率等优异的电气性质。但是，PTFE基板低玻璃转移温度Tg是19℃，耐热性不足。用作印刷电路基板的高频基板需要低介电常数(Dk)和低介电损耗(Df)的PI来支撑，然而传统PI薄膜Dk＝3.5，故需要对聚酰亚胺进行改性以得到频率1MHz下Dk≤2.9，Df≤0.0005，耐热性好的PI薄膜。

另外，聚酰亚胺由四酸二酐与二胺聚合而成，合成方法有一步合成法、二步合成法、三步合成法和气相沉积法，其中气相沉积法是二胺和二酐的蒸气在高温下分别单独送入混炼室，混合生成薄膜，是由单体直接合成PI涂层的方法。此法需要高温，控制比较困难。也需要对聚酰亚胺的制备方法进行改进。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种用于光电通讯的功能性聚酰亚胺聚合物薄膜及其制备方法，以解决传统聚酰亚胺材料不能同时具备低介电常数、低电损耗和高结合力的要求以及克服现有聚酰亚胺制备工艺难控制的缺陷的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种用于光电通讯的功能性聚酰亚胺聚合物薄膜，其特征在于聚合物结构式为：

其中，R3为-O-、n为1～100的整数。

优选的，按摩尔比计，由摩尔比为1:(1～1.5)的均苯四甲酸二酐和二胺化合物先聚合后亚胺化反应而成；

所述二胺化合物为其中R3为-O-、

一种用于光电通讯的功能性聚酰亚胺聚合物薄膜的制备方法，关键在于包括以下步骤：

步骤一、将二胺化合物和溶剂投入反应釜中，通入高纯氮气鼓泡除氧，搅拌直到二胺化合物溶解后，边搅拌边加入干燥的均苯四甲酸二酐，控制反应体系的温度，进行聚合反应，得到聚酰胺酸；

步骤二、将步骤一中得到的聚酰氨酸中加入乙酸酐和吡啶，边升温边搅拌，进行亚胺化反应，反应完成后，将反应物溶于乙醇中，得到聚酰亚胺；