[发明专利]超耐高温聚酰亚胺薄膜及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及高分子材料领域，公开了一种超耐高温聚酰亚胺薄膜及其制备方法与应用。所述超耐高温聚酰亚胺薄膜中的聚酰亚胺包含二胺结构单元和二酐结构单元，其中，所述二胺结构单元中包含式I所示的结构单元，所述二酐结构单元中包含式II所示的结构单元，且基于二胺结构单元的总摩尔量，式I所示的结构单元的含量为30‑100％，基于二酐结构单元的总摩尔量，式II所示的结构单元的含量为30‑100％，所述超耐高温聚酰亚胺薄膜具有优异的高温稳定性以及力学性能，可以用于耐高温真空袋、OLED基板、电子封装、太阳能电池等对薄膜高温力学和尺寸稳定性要求较高的领域。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种超耐高温聚酰亚胺薄膜及其制备方法与应用。

背景技术

耐高温聚合物薄膜作为一种高性能材料，在现代高新技术、航空航天等高科技领域有着不可替代的地位。

近年来，复合材料技术的发展对成型加工温度提出了更高的要求。作为真空袋成型系统和热压罐成型系统的重要组成部分，真空袋通常由聚酰胺、聚酯等强度高、延展性好的薄膜材料制成，其耐热性能决定了成型工艺的最高温度。常规聚酰亚胺薄膜以其优异的耐热性能(玻璃化转变温度为360-400℃)，但依然难以满足400℃以上的工艺需求，存在力学性能丧失、寿命仅几十秒甚至更短等问题。

此外，OLED基板、电子封装和太阳能电池用薄膜因制程需要，同样要求材料在400-500℃条件下保持稳定。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的聚合物薄膜在400℃以上存在力学性能丧失、寿命仅几十秒甚至更短等问题，提供一种超耐高温聚酰亚胺薄膜及其制备方法与应用，该超耐高温聚酰亚胺薄膜具有优异的高温稳定性，可用于耐高温真空袋、OLED基板、电子封装、太阳能电池等对薄膜高温力学和尺寸稳定性要求较高的领域。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种超耐高温聚酰亚胺薄膜，其中，该超耐高温聚酰亚胺薄膜中的聚酰亚胺分子链包含二胺结构单元和二酐结构单元，其中，所述二胺结构单元中包含式I所示的结构单元，所述二酐结构单元中包含式II所示的结构单元，且基于二胺结构单元的总摩尔量，式I所示的结构单元的含量为30-100％，基于二酐结构单元的总摩尔量，式II所示的结构单元的含量为30-100％，

优选地，所述聚酰亚胺中还包括式III或式IV所示的结构单元，

其中，A选自由以下基团组成的组：

B为且式III或式IV所示的结构单元与二酐结构单元之间的摩尔比为0-0.01:1。

优选地，所述聚酰亚胺薄膜的5％热分解温度520℃，室温条件下模量为2-10GPa，450℃条件下模量为1-4GPa，50-400℃下的热膨胀系数为-8至30ppm/℃。

本发明第二发面提供一种制备本发明所述超耐高温聚酰亚胺薄膜的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

S1.将包含4,4'-二氨基苯甲酰替苯胺的至少一种二胺单体溶解于溶剂中，并加入包含均苯四甲酸二酐的至少一种二酐单体，进行第一反应制得聚酰胺酸溶液I；

S2.将步骤S1得到的溶液涂敷在基体表面成膜；

S3.将步骤S2得到的产物进行加热完成亚胺化。

优选地，所述方法还包括在步骤S1所述溶液I中加入热膨胀系数调节剂，得到溶液II。