專利名稱：可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可溶性聚合物膜材料，尤其涉及可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
由于聚酰亞胺(PI)分子鏈的剛性以及分子間強(qiáng)烈的相互作用，使其直至分解溫度也不溶解、不熔化，給它們的加工成型帶來了很大的困難。為了改善PI的加工性能，提高PI的溶解性是常用的方法。為了應(yīng)對近來備受關(guān)注的環(huán)境污染問題，需盡量的減少產(chǎn)生環(huán)境污染物的材料的使用。在電子電器領(lǐng)域中，研發(fā)電路板上無鉛焊料和無鹵柔性覆銅板得到研究者的青睞。無鉛焊料的熔點(diǎn)高于Sn-Pb共晶焊料的熔點(diǎn)，所以安裝時(shí)要求柔性覆銅板具有更高的耐熱性。因此如何在保持耐熱性的同時(shí)提高其的溶解性成為這一領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。一般通過分子設(shè)計(jì)法合成可溶性PI主要有以下四種方法一是在大分子主鏈中引入 柔性結(jié)構(gòu)單元；二是引入大的側(cè)基或側(cè)鏈；三是引入扭曲的非共平面結(jié)構(gòu)；四是通過共聚破壞分子鏈的重復(fù)規(guī)整性和對稱性。近年來，報(bào)道比較多的可溶性PI是含氟聚酰亞胺，尤其是含三氟甲基取代基(CF3)的聚醚酰亞胺。該類聚合物分子主鏈中含有柔性的醚鍵和取代側(cè)基，因此表現(xiàn)出良好的溶解性，室溫下可溶于DMAc、NMP等有機(jī)溶劑。同時(shí)由于氟原子特有的物理化學(xué)性質(zhì)，如較小的原子半徑、較大的電負(fù)性、較低的摩爾極化率等，使得這類PI還表現(xiàn)出較好的光學(xué)性能、較低的介電性能和吸濕率等。在聚酰亞胺主鏈中弓I入大側(cè)基或側(cè)鏈可以阻礙分子鏈緊密排列，有效的降低分子鏈間的相互作用力，從而提高聚合物的溶解性，同時(shí)還能保持其較高的熱穩(wěn)定性。在專利“可溶性聚酰亞胺的制備方法(授權(quán)號CN1302046C) ”中，使用一種帶有多取代基的二胺4，4’ - 二氨基-3，3’ 二甲基-5，5’ - 二乙基二苯甲烷與芳族二酐如像均苯四甲酸二酐、聯(lián)苯四甲酸二酐、二苯醚四甲酸二酐、二苯甲酮四甲酸二酐和雙酚A 二酐，在間甲酚/ 二甲苯混合溶劑中“一步法”等摩爾反應(yīng)制得了可溶性聚酰亞胺粉末，可溶于通常的有機(jī)溶劑如像二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺、環(huán)己酮、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮中。在專利“生產(chǎn)溶劑可溶性聚酰亞胺的方法(授權(quán)號CN1328301C) ”中，采用具有脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二酐與芳香族的二胺在叔胺的作用下經(jīng)高溫一步法，可容易地以良好的生產(chǎn)率在溶劑中生產(chǎn)具有高聚合度的溶劑可溶性聚酰亞胺，該聚酰亞胺溶液經(jīng)涂膜后在100°c干燥I小時(shí)獲得了自支撐膜，再經(jīng)220°c干燥2小時(shí)，得到了無數(shù)、透明的聚酰亞胺柔性薄膜，該膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高，總透過率也很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料；本發(fā)明的另一個目的是提供一種可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料的制備方法。
按照本發(fā)明的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料，其特征在于聚酰亞胺具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)式
權(quán)利要求
1.一種可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料，其特征在于所述聚酰亞胺具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)式
2.一種如權(quán)利要求I所述的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料，其特征在于Ar 選自
3.—種如權(quán)利要求I 2所述的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料的制備方法，其特征在于所述方法包括如下步驟 ①先將一種含氟苯醚型芳香族二胺溶解在一定量極性非質(zhì)子溶劑中； ②待二胺完全溶解后在攪拌下作用，加入一定摩爾比的一種脂環(huán)族二酐，反應(yīng)溫度約為O 25°C，反應(yīng)時(shí)間為15 25小時(shí)，得到具有一定固含量的均勻粘稠的聚酰胺酸溶液； ③將上述聚酰胺酸溶液涂覆在潔凈光滑的玻璃板上，采用熱酰亞胺化方法在氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境下制得可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料。
4.一種如權(quán)利要求3所述的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料的制備方法，其特征在于所述脂環(huán)族二酐選自1，2，3，4-環(huán)丁烷四羧酸二酐，1,2,4,5-環(huán)戊烷四羧酸二酐，·1，2，4，5_環(huán)己烷四羧酸二酐，雙環(huán)[2. 2. I]庚烷_2，3 :5，6-四羧酸二酐，雙環(huán)[2. 2. 2]辛燒-2, 3 5,6-四竣酸二野和1，2, 3,4_環(huán)丁燒-對稱(3,6-氧橋-1,2,3,6-四氧苯-I, 2- 二甲基甲酸酐)中的一種。
5.一種如權(quán)利要求3所述的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料的制備方法，其特征在于所述含氟苯醚型芳香族二胺選自:2,2-雙[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙燒、4,4’-雙(4-氨基-2-二氟甲基苯氧基)二苯醚、4,4’-雙(4-氨基-2-二氟甲基苯氧基)二苯諷和2, 7-雙(4-氨基-2-二氟甲基苯氧基)萘中的一種。
6.一種如權(quán)利要求3所述的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料的制備方法，其特征在于所述極性非質(zhì)子溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺和N-甲基-2-批咯烷酮中的一種。
7.—種如權(quán)利要求3所述的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料的制備方法，其特征在于脂環(huán)二酐和含氟苯醚型芳香族二胺的摩爾比為O. 98 : I I : 1.02。
8.—種如權(quán)利要求3所述的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料的制備方法，其特征在于所述聚酰胺酸的固含量為10 25%。
9.一種如權(quán)利要求3所述的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料的制備方法，其特征在于所述酰亞胺化方法為熱酰亞胺化方法，且在氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境中進(jìn)行。
10.一種如權(quán)利要求3所述的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料的制備方法，其特征在于所述最終酰亞胺化溫度為200 350°C，酰亞胺化時(shí)間為O. I I小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺膜材料及其制備方法屬于高分子技術(shù)領(lǐng)域?？扇苄院枷惆胫h(huán)聚酰亞胺具有如下通式二胺單體中苯側(cè)基上取代基為三氟甲基，二酐單體為脂環(huán)二酐。用含有三氟甲基和醚鍵的二胺單體與脂環(huán)二酐單體進(jìn)行縮合反應(yīng)，合成本發(fā)明的聚合物材料。本發(fā)明的可溶性含氟芳香半脂環(huán)聚酰亞胺在保持較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的前提下，大大提高了溶解性，增加了材料的光學(xué)透過率，并具有良好的成膜性和較淺的顏色。
文檔編號C08G73/10GK102898644SQ20111021295
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者胡知之, 魯云華, 房慶旭, 王永飛, 肖國勇, 遲海軍, 趙洪斌, 董巖, 李曉, 盧公昊, 王翠蘋 申請人:蘇州華輝材料科技有限公司