[发明专利]一种聚酰亚胺的制备方法

说明书

本发明提供了一种聚酰亚胺的制备方法，涉及聚酰亚胺领域，其主要通过制得的中间体5‑氨基‑2‑(对氨基苯)苯并噁唑与4,4‑六氟异丙基邻苯二甲酸酐反应制得，该聚酰亚胺的玻璃化转变温度高达367℃；在100赫兹时，聚酰亚胺的介电常数为3.06，介电损耗为0.01；在450nm时，聚酰亚胺的透光率几乎达到90％，综上该类聚酰亚胺具有高透光率、高玻璃化转变温度、低介电常数以及低介电损耗的优势，在半导体和航天领域具有独特的优势和应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种聚酰亚胺的制备方法。

背景技术

芳香族聚酰亚胺(PI)作为很有发展前途的高分子材料,具有优良的热稳定性、机械性能和绝缘性能,在航空航天、石油化工、微电子封装、太阳能电池等高科技领域具有潜在应用价值。然而传统的芳香型聚合物大多存在难熔和加工困难的问题,尤其是难以直接加工成膜。此外,该类聚合物通常表现出较深的颜色、光学透明性差、介电常数偏高,无法应用在一些特殊领域。现代微电子工业的发展对所用材料提出了越来越高的性能要求。集成电路工业中为了达到更高的集成度,要求芯片的尺寸越来越小,这样导致芯片中信号传输的延迟时间也会相应增加，由于信号的传输速度与所用PI层间绝缘材料介电常数的平方根成正比,因此为了提高信号的传输速度,就必须降低PI层间绝缘材料的介电常数。将F原子引入PI的分子结构中等，目前对于低介电常数含氟PI材料的研究也绝大多数集中在这几方面，随着PI分子结构中氟含量的增加,PI的介电常数虽然会随之下降,但很多情况下会牺牲其固有的某些优良特性,如玻璃化转变温度低.因此研究开发兼具高透光率高玻璃化转变温度与低介电常数的PI材料一直是人们研究的热点话题.因此对其分子结构进行合理设计改性,进一步改善聚酰亚胺的溶解成膜性、高的玻璃化转变温度、光学性能和介电性能,是十分具有必要的研究工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种聚酰亚胺的制备方法。

本发明是通过以下技术方案予以实现：一种聚酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：

(1)等摩尔的5-氨基-2-(对氨基苯)苯并噁唑与4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐溶于DMAC溶剂中，5-氨基-2-(对氨基苯)苯并噁唑和4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐的总质量占DMAC溶剂的质量的15-30％；

(2)5-7小时后体系黏度趋于稳定形成聚酰胺酸，反应停止；

(3)将聚酰胺酸倒在玻璃板上，用刮刀沿一个方向铺膜；

(4)放于烘箱中阶段加热升温至80-100℃，并保持8-12个小时去除溶剂；

(5)从烘箱移至真空干燥箱，真空中梯度升温亚胺化，170-190℃1小时、240-260℃1小时、280-320℃1小时和330-370℃1小时，再自然冷却降温。

根据上述技术方案，优选地，步骤(1)中的5-氨基-2-(对氨基苯)苯并噁唑和4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐的总质量占DMAC溶剂的质量的20％。

根据上述技术方案，优选地，步骤(4)将铺膜后的聚酰胺酸放于烘箱中阶段加热升温至90℃，并保持10个小时去除溶剂。

根据上述技术方案，优选地，步骤(5)从烘箱移至真空干燥箱，真空中梯度升温亚胺化，180℃1小时、250℃1小时、300℃1小时和350℃1小时，再自然冷却降温。

根据上述技术方案，优选地，5-氨基-2-(对氨基苯)苯并噁唑的制备方法如下：

(1)以2-氨基-4-硝基苯酚和对硝基苯甲酰氯为原料，在NMP中以190℃的高温反应，制备出中间体5-硝基-2-4(硝基苯基)苯并噁唑；

(2)使用Pt/C催化水合肼还原中间体5-硝基-2-4(硝基苯基)苯并噁唑，制得5-氨基-2-(对氨基苯)苯并噁唑。