[发明专利]一种聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰亚胺薄膜及薄膜制备方法

说明书

本发明提出了一种聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰亚胺薄膜及薄膜制备方法，所述聚酰胺酸的对数粘度为2以下，因此可以很容易被均匀涂膜，并且由此所得到的聚酰亚胺薄膜的线性热膨胀系数也低于15ppm/℃，满足了对于低热膨胀系数的要求。

技术领域

本发明涉及光学材料技术领域，尤其涉及一种聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰亚胺薄膜及薄膜制备方法。

背景技术

根据柔性器件的加工及应用需求，作为柔性基板的聚酰亚胺材料需要具有特定的性能要求，如：高耐热性、低热膨胀系数和足够的柔韧性等特性。其中，所述的柔韧性是指基板要具有足够的耐弯折性能，通常要求在拉伸测试中断裂伸长率在40％-60％之间，柔韧性是实现柔性器件的关键因素，特别是可折叠手机，只有在基板足够柔韧性的基础上才能实现柔性显示的稳定性。高的玻璃化转变温度，有利于显示器中低温多晶硅薄膜晶体管的加工，更好的实现其功能。同时，柔性显示器基板材料的耐热性要求还体现在高温尺寸稳定性方面，要求材料具有低的线性热膨胀系数以便与基板的热膨胀性能相匹配。

为了满足上述要求，通常选用具有刚性结构的四羧酸二酐单体与二胺单体进行聚合。由于这种聚合物主链的刚性强，在制备过程中很容易聚合形成粘度不可调控的高粘度溶液，这将导致在后续涂覆工艺过程很难进行，无法进行下一步操作。因此，如何实现把聚酰胺酸溶液保持较高的固含量浓度和粘度控制在一定合适范围内，成为亟需解决的问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚酰亚胺薄膜及薄膜制备方法，所述聚酰胺酸的对数粘度为2以下，因此可以很容易被均匀涂膜，并且由该聚酰胺酸所得到的聚酰亚胺薄膜的线性热膨胀系数也低于15ppm/℃，满足了对于低热膨胀系数的要求。

本发明提出了一种聚酰胺酸，其是通过将二胺类单体与四羧酸二酐类单体进行聚合而得到，所述二胺类单体中至少一种为具有氟化刚性结构的二胺单体。

优选地，所述四羧酸二酐类单体为芳香族四羧酸二酐单体。

优选地，所述具有氟化刚性结构的二胺单体是二胺类单体总量的10-30mol％。

优选地，所述聚酰胺酸的对数粘度为2以下。

本发明还提出一种聚酰亚胺，其是通过将上述的聚酰胺酸进行酰亚胺化而得到。

优选地，所述聚酰亚胺包括下述结构通式：

其中，R₁为芳香族四羧酸二酐单体除去4个羧基后的残基，R₂为芳香族二胺单体除去2个氨基后的残基，R₃为具有氟化刚性结构的二胺单体除去2个氨基后的残基。

优选地，R₁为如下基团中的任意一种：

R₂为如下基团中的任意一种：

R₃为如下基团中的任意一种：

本发明进一步提出了一种具有低热膨胀系数的聚酰亚胺薄膜，其是由上述聚酰亚胺组成。

优选地，所述聚酰亚胺薄膜的线性热膨胀系数低于15ppm/℃。

上述聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、将二胺类单体溶解在有机溶剂中，加入四羧酸二酐类单体进行缩聚反应得到聚酰胺酸溶液；

S2、将步骤S1得到的聚酰胺酸溶液在载体上涂布成膜，加热进行酰亚胺化反应，即得到所述聚酰亚胺薄膜；