本发明专利技术涉及聚酰亚胺薄膜技术领域，尤其涉及一种基于特定组合的氟代二酐所制得的低介电损耗聚酰亚胺薄膜及其制备工艺。电损耗聚酰亚胺薄膜及其制备工艺。
【技术实现步骤摘要】
一种低介电损耗聚酰亚胺薄膜及其制备方法
：
[0001]本专利技术涉及聚酰亚胺薄膜
，尤其涉及一种基于特定组合的氟代二酐所制得的低介电损耗聚酰亚胺薄膜及其制备工艺。
技术介绍
：
[0002]聚酰亚胺作为一种耐高温、耐化学腐蚀、高力学性能及低介电常数及损耗的高性能高分子材料，广泛地应用于微电子工业、先进液晶显示技术、集成电路等领域。随着上述科技领域的进步，其对聚酰亚胺提出了更苛刻的性能要求。随着5G时代的到来，对信号的传输要求速度更快，传输信号强度更强，其需要介质材料在GHz工作条件下的介电常数和介电损耗更小；此外材料的力学性能，玻璃化转变温度以及热膨胀系数对天线和柔性电路的稳定性也起着至关重要的作用(Journal of Industrial and Engineering Chemistry,2015,28:16
‑
27.)。
[0003]传统的芳香族聚酰亚胺材料已经很难满足这些性能要求，此外芳香族聚酰亚胺在常用有机溶剂中的低溶解度，使其制备加工困难。芳香族聚酰亚胺由于分子内的共轭形成电子转移络合物，使得聚酰亚胺材料具有黄色或深棕色，透明性不能满足要求。
[0004]目前，市场常用低介电损耗聚酰亚胺薄膜的介电损耗范围为≤0.009，对于更低的损耗要求，当下的低介电聚酰亚胺薄膜不能得到很好的应用，目前市场常用低介电聚酰亚胺材料的制备主要采用单体结构为脂环结构，破坏分子链间电荷转移效应(CTC)，从而达到降低介电常数的目的。然而含脂环结构的聚酰亚胺薄膜不能有效降低材料的介电损耗，并且不利于材料的高尺寸稳定性。研究发现，含氟结构的二酐单体制得聚酰亚胺具有较好的光学透明性以及较低的热膨胀系数，并且可以显著的降低材料的介电损耗(CN 111484615)，因此受到了研究人员的广泛关注。
[0005]目前，现有技术中低介电常数聚酰亚胺薄膜的研究基本集中在kHz条件下，对于5G场景GHz条件下低介电常数、低介电损耗的聚酰亚胺薄膜的开发是一个未知领域，当下的低介电聚酰亚胺薄膜，包括含氟结构的二酐单体制得聚酰亚胺尚不能得到很好的应用。
技术实现思路
[0006]本专利技术基于现有技术中存在的技术问题，在含氟结构的二酐单体的基础上，意外地发现特定组合关系的含氟聚酰亚胺薄具有在5G场景GHz条件下极低的介电损耗值，并在维持了较好的力学性能和良好的可见光透过率的同时，具有较高的尺寸稳定性。
[0007]本专利技术提供一种含氟聚酰亚胺，其特征在于，所述含氟聚酰亚胺由二胺单体和选自由下述式(1)
‑
(5)所示任意两种以上结构的含氟二酐单体组成的混合含氟二酐单体聚合得到聚酰亚胺前体溶液后经亚胺化得到：
[0008][0009]其中，Ar为苯基，X选自O，S或NH；R1、R2、R3、R4为下式(6)
‑
(11)中的任意一种：
[0010][0011]其中，1≤n≤6；
[0012]条件是：R1‑
R4的选择应当使得式(2)
‑
(5)各自具有至少1个含氟取代基；
[0013]所述混合含氟二酐单体至少包括式(1)和式(5)单体的一种。
[0014]优选的，所述二胺单体选自：1,4
‑
二胺基苯、4,4
’‑
二胺基联苯、4,4
‑
二氨基二苯醚、4,4
’‑
二氨基二苯酮、4,4
’‑
二氨基二苯醚二苯砜、4,4
’‑
二氨基二苯醚双酚A、2,2
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
二氨基联苯的一种或多种；
[0015]优选的，R1‑
R4的选择应当使得式(2)
‑
(5)各自具有至少2个含氟取代基；
[0016]优选的，所述混合含氟二酐单体和二胺单体的摩尔比为1：0.85
‑
1.15之间；
[0017]优选的，所述混合含氟二酐单体选自由下式任意两种以上结构的含氟二酐单体：
[0018][0019][0020]本专利技术进一步提供一种含氟聚酰亚胺薄膜，其特征在于，将如前所述的聚酰亚胺前体溶液涂膜后经亚胺化得到。
[0021]本专利技术进一步提供一种前述含氟聚酰亚胺的制备方法，其特征在于：
[0022](4)制备聚酰亚胺前体溶液：将二胺单体充分溶解于非质子性极性溶剂中，之后加入溶解有前述混合含氟二酐单体的非质子性极性溶液，反应得到聚酰亚胺前体溶液；
[0023](5)高温亚胺化：在氮气氛围下，将步骤(1)得到的聚酰亚胺前体溶液干燥，然后梯度加热至360℃，每个梯度保温5
‑
90min；
[0024](6)应力消除：自然降温，直到室温，制得所述聚酰亚胺。
[0025]本专利技术进一步提供一种前述含氟聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于：
[0026](1)制备聚酰亚胺前体溶液：将二胺单体充分溶解于非质子性极性溶剂中，之后加入溶解有前述混合含氟二酐单体的非质子性极性溶液，反应得到聚酰亚胺前体溶液；
[0027](2)涂膜：将步骤(1)得到的聚酰亚胺前体溶液涂布于基材上；
[0028](3)高温亚胺化：在氮气氛围下，将将涂膜后的基材干燥，然后梯度加热至360℃，每个梯度保温5
‑
90min；
[0029](4)应力消除：自然降温，直到室温，制得所述聚酰亚胺。
[0030]优选的，所述二胺单体选自：1,4
‑
二胺基苯、4,4
’‑
二胺基联苯、4,4
‑
二氨基二苯醚、4,4
’‑
二氨基二苯酮、4,4
’‑
二氨基二苯醚二苯砜、4,4
’‑
二氨基二苯醚双酚A、2,2
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
二氨基联苯的一种或多种；
[0031]优选的，R1‑
R4的选择应当使得式(2)
‑
(5)各自具有至少2个含氟取代基；
[0032]优选的，所述混合含氟二酐单体和二胺单体的摩尔比为1：0.85
‑
1.15之间；
[0033]优选的，所述梯度加热步骤为：50
‑
80℃干燥8
‑
24h；之后加热至100℃，保温30
‑
90min；再加热至160℃，保温30
‑
90min；再加热至220℃，保温30
‑
90min；再加热至280℃，保温30
‑
90min；再加热至320℃，保温30
‑
90min；最后，加热至340
‑
360℃，保温40
‑
60min。
[0034]优选的，所述聚酰亚胺前体溶液中，氟代二酐单体和二胺单体的总质量分数为10
‑
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含氟聚酰亚胺，其特征在于，所述含氟聚酰亚胺由二胺单体和选自由下述式(1)
‑
(5)所示任意两种以上结构的含氟二酐单体组成的混合含氟二酐单体聚合得到聚酰亚胺前体溶液后经亚胺化得到：其中，Ar为苯基，X选自O，S或NH；R1、R2、R3、R4为下式(6)
‑
(11)中的任意一种：其中，1≤n≤6；条件是：R1‑
R4的选择应当使得式(2)
‑
(5)各自具有至少1个含氟取代基；所述混合含氟二酐单体至少包括式(1)和式(5)单体的一种。2.根据权利要求1所述的含氟聚酰亚胺，其特征在于，所述二胺单体选自：1,4
‑
二胺基苯、4,4
’‑
二胺基联苯、4,4
‑
二氨基二苯醚、4,4
’‑
二氨基二苯酮、4,4
’‑
二氨基二苯醚二苯砜、4,4
’‑
二氨基二苯醚双酚A、2,2
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
二氨基联苯的一种或多种。3.根据权利要求1所述的含氟聚酰亚胺，其特征在于，R1‑
R4的选择应当使得式(2)
‑
(5)各自具有至少2个含氟取代基。4.根据权利要求1所述的含氟聚酰亚胺，其特征在于，所述混合含氟二酐单体和二胺单体的摩尔比为1：0.85
‑
1.15。5.根据权利要求1所述的含氟聚酰亚胺，其特征在于，所述混合含氟二酐单体选自由下式任意两种以上结构的含氟二酐单体：
6.一种含氟聚酰亚胺薄膜，其特征在于，将...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾叙东，张秋红，刘彩霞，朱唐宋，潘毅，王毅，陈强，施建志，杜鸿昌，
申请(专利权)人：四川茵地乐材料科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。