[发明专利]高透明低膨胀聚酰亚胺薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高透明低膨胀聚酰亚胺薄膜，其特征在于：由二胺单体和二酐单体缩聚得到，二胺单体为含氮芳香二胺R₁或含氮芳香二胺R₁与芳香二胺R₂的混合物，含氮芳香二胺R₁、芳香二胺R₂的分子结构不同；二酐单体为3,3'-酰胺基双邻环己基四羧酸二酐Ar₁或3,3'-酰胺基双邻环己基四羧酸二酐Ar₁与含氟二酐Ar₂的混合物；

所述3,3'-酰胺基双邻环己基四羧酸二酐Ar₁是在2,2',3,3'-联苯四羧酸二酐中引入酰胺基，然后氢化得到，其结构式如下：

所述含氮芳香二胺R₁选自以下二胺中的任意一种：

所述高透明低膨胀聚酰亚胺薄膜，透光率在380～780nm处达到88％以上，在450nm处达到90％以上，热膨胀系数在16ppm/℃以下，玻璃化转变温度在300～400℃之间。

2.根据权利要求1所述的高透明低膨胀聚酰亚胺薄膜，其特征在于：含氟二酐Ar₂为以下二酐中的一种：

3.根据权利要求1所述的高透明低膨胀聚酰亚胺薄膜，其特征在于：芳香二胺R₂选自以下二胺中的任意一种：

4.一种权利要求1-3任一项所述的高透明低膨胀聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将含氮芳香二胺R₁、芳香二胺R₂加入到有机溶剂中进行溶解，在得到的溶液中分批次加入3,3'-酰胺基双邻环己基四羧酸二酐Ar₁和含氟二酐Ar₂，通过缩聚反应得到聚酰胺酸溶液；

(2)在聚酰胺酸溶液中加入催化剂和脱水剂，进行化学亚胺化，得到聚酰亚胺溶液；

(3)将聚酰亚胺溶液流延在超平玻璃上，然后置于烘箱中干燥除溶剂，得到高透明低膨胀聚酰亚胺薄膜。

5.根据权利要求4所述的高透明低膨胀聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种，PAA固含量为10～30wt％。

6.根据权利要求4所述的高透明低膨胀聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中含氮芳香二胺R₁和芳香二胺R₂的摩尔比为1:9～10:0；

3,3'-酰胺基双邻环己基四羧酸二酐Ar₁和含氟二酐Ar₂的摩尔比为1:9～10:0。

7.根据权利要求4所述的高透明低膨胀聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中二酐单体和二胺单体的摩尔比为1～1.2:1，缩聚反应温度为10～50℃。

8.根据权利要求4所述的高透明低膨胀聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中催化剂为叔胺类催化剂，脱水剂为酸酐，催化剂与聚酰胺酸的摩尔比为2～5:1，脱水剂与聚酰胺酸的摩尔比为2～5:1，聚酰胺酸化学亚胺化温度为25～60℃；

步骤(3)中，流延成膜温度为70～150℃，时间为10～48h。