一种耐高温聚酰亚胺薄膜的制备方法技术

一种耐高温聚酰亚胺薄膜的制备方法。提供了一种制备全芳香聚酰亚胺的方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供聚酰胺酸溶液，所述聚酰胺酸由芳香二胺和芳香二酐形成；以及(2)在所述聚酰胺酸溶液中加入喹啉化合物，并在400

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温聚酰亚胺薄膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种耐高温高透光性聚酰亚胺树脂及其制备方法，更具体地说，本专利技术涉及一种具有刚性结构的全芳香聚酰亚胺树脂及其制备方法，所述聚酰亚胺树脂具有良好的耐热性以及高透光率，从而可用作柔性有机发光二极管(OLED)显示器的基板材料和需要该特性的其它材料。

技术介绍

[0002]随着现代社会逐渐进入信息时代，现代社会对作为人机交互窗口的显示器件的需求也逐步在发展。以液晶显示器为代表的平板显示器件被广泛地运用在了电子计算机、大尺寸电视、智能手机以及车载界面等多个领域。在下一代显示器件的发展方向中，柔性显示由于其具有轻薄、不易碎的优点，已成为赋能全球显示产业的重要支撑，全球出货占比不断提升，新的产品应用还在不断突破中。为了取代传统平板显示器件中玻璃基板，需要具有更加良好性能的材料。
[0003]有机高分子材料较传统玻璃材料具有耐弯折性能优异、比重小、加工方式多样等优点。但在显示器件制作过程中，采用的工艺通常要求作为基板的材料耐受400℃以上、甚至超过500℃的高温。而一般的高分子材料很难达到这一要求。
[0004]聚酰亚胺作为一种高性能高分子材料被广泛地运用在显示、包装、电子、航空等领域。由于其拥有优异的机械性能和热稳定性，被视为在显示行业用做柔性显示屏幕基板的首选。然而，目前常用做显示器件基板的聚酰亚胺材料在聚合时会形成大量芳环间电荷转移复合物(Charge Transfer Complex)，使得其在可见光区透过率下降，影响诸如屏下摄像头等功能的开发。
[0005]为制备高透光率的聚酰亚胺薄膜，已知的方法有例如使用低电子密度的脂肪族二胺或脂肪族二酐替代芳香族二胺或者芳香族二酐，从而制备全脂肪族结构或者半脂肪族结构的聚酰亚胺薄膜，参见专利文献1
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3以及非专利文献1。脂肪链的引入抑制了电荷转移复合物的形成，可以显著提高聚酰亚胺薄膜的透明性。然而，具有脂肪链结构的聚酰亚胺薄膜的耐热性普遍较全芳香链结构的聚酰亚胺薄膜的耐热性差，限制了其作为显示基板的应用。
[0006]专利文献4
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5及非专利文献2
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3等采用在聚合物分子结构中引入含氟基团的方法来降低聚酰亚胺分子主链上的电子密度，从而得到了具有高透光度的聚酰亚胺薄膜。然而，含氟基团的引入也会显著地降低聚酰亚胺薄膜的耐热性，限制了其作为显示基板的应用。同时，卤族元素的使用也带来了环保和成本上的诸多顾虑。
[0007]专利文献6
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7等采用引入具有较大主链柔性的基团进入聚酰亚胺主链，从而抑制分子间电荷转移复合物的形成，得到了透明性较好的聚酰亚胺薄膜。然而，所得聚合物的热稳定性较差。
[0008]专利文献8等通过向含有脂肪族主链结构的聚酰亚胺前驱体内加入咪唑系化合物，进一步地提升了聚酰亚胺薄膜的透明性。然而其耐热性受到聚酰亚胺主链结构内的脂
肪链限制，劣于目前普遍使用于显示基板的全芳香性聚酰亚胺材料。
[0009]非专利文献4等在含氟聚酰亚胺中添加大量喹啉，提高了所得聚酰亚胺薄膜的透明度。然而，所提高的透明度是以降低亚胺化温度为前提得到的，且所用喹啉的量远大于催化量，实用难度较大。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：CN105814116A；
[0013]专利文献2：CN100501521C；
[0014]专利文献3：CN104395375B；
[0015]专利文献4：CN102634022B；
[0016]专利文献5：CN103597013B；
[0017]专利文献6：CN101195682B；
[0018]专利文献7：JP6458099B2；
[0019]专利文献8：CN105764991A。
[0020]非专利文献
[0021]非专利文献1：Mathews,A.S.,Kim,I.&Ha,CS.Macromol.Res.2007 15,114
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128；
[0022]非专利文献2：Lin,S.,Li,F.,Cheng,S.Z.D,&Harris,F.W.,Macromolecules 1998 31(7),2080
‑
2086；
[0023]非专利文献3：Matsuura,T.,Hasuda,Y.,Nishi,S.,&Yamada,N.,Macromolecules 1991 24(18),5001
‑
5005；。
[0024]非专利文献4：马诚，刘述梅，赵建青，陈植耿，黄皓浩，绝缘材料2021,54(11)，69
‑
74。

技术实现思路

[0025]技术问题
[0026]如上所述，本专利技术旨在提供一种制备耐高温透明聚酰亚胺及其制备方法，使得其制备的聚酰亚胺薄膜透明性得到提升的同时，不影响其热稳定性或其它对应用有所影响的性能。
[0027]技术方案
[0028]常用的黄色聚酰亚胺薄膜在聚合时会发生聚合物链堆砌并形成芳环间电荷转移复合物，从而降低了其在可见光区的透过率。
[0029]本专利技术人意外地发现，喹啉类小分子催化剂能够在亚胺化过程中使得聚合物链间堆砌的程度下降，形成的电荷转移复合物减少，从而提高了所生成的薄膜在可见光区域的透过率，从而实现更优秀的光学特性，同时不影响原聚酰亚胺薄膜优异的热稳定性，完成了本专利技术。
[0030]本申请一方面提供了一种制备全芳香聚酰亚胺的方法，所述方法包括以下步骤：
[0031](1)提供聚酰胺酸溶液，所述聚酰胺酸由芳香二胺和芳香二酐形成；以及
[0032](2)在所述聚酰胺酸溶液中加入喹啉化合物，并在400
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500℃进行亚胺化形成聚酰亚胺。
[0033]本申请另一方面提供了一种制备全芳香聚酰亚胺薄膜的方法，所述方法包括以下步骤：
[0034](1)提供聚酰胺酸溶液，所述聚酰胺酸由芳香二胺和芳香二酐形成；
[0035](2)在所述聚酰胺酸溶液中加入喹啉化合物形成溶液；以及
[0036](3)将步骤(2)形成的溶液成膜，并在400
‑
500℃进行亚胺化形成聚酰亚胺薄膜。
[0037]在本申请的一个实例中，所述芳香二胺不包括任何卤素，优选地不包含氟；优选地，所述芳香二胺包括对苯二胺(pPDA)、间苯二胺(mPDA)、4,4
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二氨基二苯醚(ODA)、3,4
’‑
二氨基二苯醚(3,4
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ODA)、4,4
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二氨基二苯砜(DDS)、3,3
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二氨基二苯醚(3,3
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DDS)、2,2
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二甲基
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4,4
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二氨基联苯(O本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备全芳香聚酰亚胺的方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供聚酰胺酸溶液，所述聚酰胺酸由芳香二胺和芳香二酐形成；以及(2)在所述聚酰胺酸溶液中加入喹啉化合物，并在400
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500℃进行亚胺化形成聚酰亚胺。2.一种制备全芳香聚酰亚胺薄膜的方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供聚酰胺酸溶液，所述聚酰胺酸由芳香二胺和芳香二酐形成；(2)在所述聚酰胺酸溶液中加入喹啉化合物形成溶液；以及(3)将步骤(2)形成的溶液成膜，并在400
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500℃进行亚胺化形成聚酰亚胺薄膜。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述芳香二胺不包括任何卤素，优选地不包含氟；优选地，所述芳香二胺包括对苯二胺(pPDA)、间苯二胺(mPDA)、4,4
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二氨基二苯醚(ODA)、3,4
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二氨基二苯醚(3,4
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ODA)、4,4
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二氨基二苯砜(DDS)、3,3
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二氨基二苯醚(3,3
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DDS)、2,2
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二甲基
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4,4
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二氨基联苯(OTOL)、4,4
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二氨基二苯甲烷(MDA)、4,4
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二氨基二苯甲酮、9,9
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双
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(4
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氨基苯基)芴或其组合；优选地，所述芳香二胺包括对苯二胺(pPDA)。4.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述芳香二酐不包括任何卤素，优选地不包含氟；优选地，所述芳香二酐包括3,3',4,4'
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联苯四甲酸二酐(BPDA)、均苯四甲酸酐(PMDA)、单醚二酐(ODPA)、二苯砜二酐(DSDA)、双酚A二醚二酐(B...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡朗，陈超，张东，
申请(专利权)人：苏州聚萃材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：