[发明专利]含氟聚酰亚胺聚合物、制备方法及聚酰亚胺复合薄膜

说明书

本发明提供了一种含氟聚酰亚胺聚合物及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：合成1,4‑双(4‑氨基‑2‑三氟甲基苯氧基)苯；合成含氟聚酰胺酸；合成含氟聚酰亚胺聚合物。本发明还提供了一种聚酰亚胺复合薄膜，由所述的含氟聚酰亚胺聚合物制备而成。与相关技术相比，本发明具有如下优点：溶解性好；具有良好的透光率；可应用于嵌入式电容器等电子器件中；在405nm至800nm的波长范围内，透光率超过80％；具有较好的热稳定性。

【技术领域】

本专利涉及聚酰亚胺材料技术领域，尤其涉及一种含氟聚酰亚胺聚合物、制备方法及聚酰亚胺复合薄膜。

【背景技术】

聚酰亚胺树脂是一种用途广泛的特殊的高分子材料，具有优良的物理机械特性，如耐高温和耐低温性能，较高的拉伸强度，较低的线性膨胀系数，适宜的弹性模量，极小的热收缩率，良好的自润滑性和很强的抗辐射能力，由于其优良的化学稳定性使聚酰亚胺具有其它高聚物无法比拟的优异的热、机械和电性能，在微电子领域和航空航天领域有着广泛的应用。

然而，传统聚酰亚胺难溶难熔，加工性能差,限制了聚酰亚胺的进一步应用，加之聚酰亚胺薄膜颜色深(黄色或棕色)、光学透明性差，限制了聚酰亚胺材料在许多高技术领域中的应用。因此，研究并制备具有高光学透明性、溶解性和热稳定性，较好的高介电、低介电损耗因子的含氟聚酰亚胺复合材料非常必要。

【发明内容】

本发明公开了一种含氟聚酰亚胺聚合物及其制备方法，其解决了传统聚酰亚胺难溶难熔，加工性能差，光学透明性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种含氟聚酰亚胺聚合物，其结构式包含如式1所示的重复结构单元：

其中，n是指重复结构单元数。

本发明还提供了一种所述的含氟聚酰亚胺聚合物的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

步骤一，合成1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯：在干燥的三口烧瓶，将2-氯-5-硝基-三氟甲苯和对苯二酚按一定的摩尔比加入到极性有机溶剂中，搅拌均匀后，加热回流，然后再分批加入碳酸钾，以薄层色谱监控反应进度，待反应结束后，趁热抽滤，滤液倒入体积比10:1-1:1的甲醇/水混合液中，静置后抽滤，充分洗涤，得到浅黄色粗产物，将粗产物在甲醇/DMF混合溶液中重结晶，获得精制1,4-双(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)苯，在干燥的三口烧瓶加入一定量的酸和一定浓度的乙醇，再加入1,4-双(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)苯，待混合均匀后，分批加入还原铁粉，加热回流4-12小时，用循环水式真空泵趁热抽滤，用有机溶剂重结晶，在烘箱中50-100℃干燥过夜后得到纯净的1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯；

步骤二，合成含氟聚酰胺酸：在三口烧瓶中加入新蒸馏的有机溶剂和1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯，搅拌混合均匀后，加入二苯羧酸二酐，搅拌反应4小时，得到淡黄色聚酰胺酸溶液；

步骤三，合成含氟聚酰亚胺聚合物：在三口烧瓶中加入聚酰胺酸PAA溶液，在搅拌下加入乙酸酐和三乙胺，惰性气体氛围中反应3-6小时后，将溶液倒入甲醇中，析出产品聚酰亚胺，重结晶干燥后，得到纯净的含氟聚酰亚胺聚合物。

优选的，在步骤一中，所述极性有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮以及N-乙基-2-吡咯烷酮一种或两种。

优选的，在步骤一中，所述酸包括盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、亚硫酸以及亚硝酸中的一种或两种。

优选的，在步骤一中，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙三醇、乙二醇、DMF、DMAC以及N-甲基吡咯烷酮中一种或两种混合物。