聚酰胺酸清漆及其制备方法、聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚酰胺酸清漆及其制备方法、聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术通过将二胺单体与四羧酸二酐溶解到在有机溶剂中，聚合反应得到聚酰胺酸清漆，然后将聚酰胺酸清漆亚胺化获得聚酰亚胺薄膜。所述聚酰亚胺薄膜具有较好的透光性柔韧性以及耐热性的同时，还具有较低的热膨胀系数，热稳定性较好，可以应用于显示器衬底材料或柔性显示器件中的应用。底材料或柔性显示器件中的应用。底材料或柔性显示器件中的应用。

【技术实现步骤摘要】
聚酰胺酸清漆及其制备方法、聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种聚酰胺酸清漆及其制备方法、聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，有机发光二极管(OLED)显示器因其高亮度、宽视角、快速响应和超薄等优点而蓬勃发展。有机电致发光材料因其具有柔性、可折叠甚至可拉伸的特性，适合在柔性聚合物衬底上制备有机发光器件。因此，使用聚合物薄膜作为柔性OLED显示器基板引发研究者广泛的兴趣。目前，柔性基板的主要研究对象为耐高温聚合物薄膜，包括聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)等。其中，PI因其优异的热性能、力学性能和介电性能被认为是非常有前景的聚合物薄膜材料。然而，用于柔性显示器的聚酰亚胺基板仍存在一些挑战，特别是在可折叠、可卷曲显示器领域。
[0003]理想的PI基板应具有以下特性：(1)在低温多晶硅薄膜晶体管(TFT)制作过程中，具有极高的热稳定性，能够承受较高的工艺温度(＞450℃)，可避免PI衬底热分解产生的挥发物质污染OLED器件；(2)热膨胀系数低(CTE＜20ppm/K)，具有优异热尺寸稳定性，避免在高温加工时由于PI与无机或金属层之间的CTE值不匹配而产生碎裂、卷曲或剥离；(3)具有足够的柔韧性，以满足柔性OLED显示屏的抗弯要求。然而，提高耐高温性能或降低CTE往往会牺牲PI衬底的柔韧性，因此，获得表面耐热性好、热膨胀系数低且柔韧性好的聚酰胺酸清漆，以便获得综合性能较好的聚酰亚胺薄膜，成为热门的研究课题。

技术实现思路

[0004]为解决以上技术问题，本专利技术提供一种聚酰胺酸清漆及其制备方法、聚酰亚胺薄膜及其制备方法和应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种聚酰胺酸清漆的制备方法，包括以下步骤：将二胺单体与四羧酸二酐溶解到在有机溶剂中，聚合反应得到聚酰胺酸清漆；
[0006]其中，所述二胺单体包括具有以下结构通式的二胺单体A：
[0007][0008]结构通式中：
[0009]R1包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种；
[0010]R2包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种；
[0011]R3包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种；
[0012]R4包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种；
[0013]R5包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种；
[0014]R6包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述二胺单体A具有以下任一结构式：
[0016][0017][0018][0019]在本申请的一些实施例中，所述二胺单体包括如下至少一种二胺单体B：2,2'
‑
双(三氟甲基)二氨基联苯、1,1'
‑
双(4
‑
氨基苯基)环己烷和1,1'
‑
双(4
‑
氨基苯基)
‑4‑
叔丁基环己烷。
[0020]在本申请的一些实施例中，所述二胺单体包括至少一种所述二胺单体A和至少一种所述二胺单体B。
[0021]在本申请的一些实施例中，所述四羧酸二酐包括3,3',4,4'
‑
二苯醚四甲酸二酐、4,4'
‑
六氟异丙基邻苯二甲酸酐、3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐和二苯甲酮四酸二酐中的至少一种；
[0022]和/或，所述有机溶剂包括间甲苯酚、二甲基甲亚胺、N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、丙酮中的至少一种；
[0023]和/或，所述二胺单体和所述四羧酸二酐的摩尔比为(1:0.9)
‑
(1:1.2)；
[0024]和/或，所述聚合反应时间为3～24h。
[0025]为实现上述目的，本专利技术还提供一种聚酰胺酸清漆。
[0026]在本申请的一些实施例中，所述聚酰胺酸清漆的固含量为15％
‑
35％。
[0027]为实现上述目的，本专利技术还提供一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0028]步骤S10，在本专利技术如上所述的聚酰胺酸清漆中加入化学催化剂和脱水剂得到混合液；
[0029]步骤S20，将所述混合液进行涂布、干燥得到聚酰亚胺薄膜。
[0030]为实现上述目的，本专利技术还提供一种通过如上所述聚酰亚胺薄膜的制备方法制备得到的聚酰亚胺薄膜。
[0031]为实现上述目的，本专利技术还提供一种如上所述聚酰亚胺薄膜在显示器衬底材料或柔性显示器件中的应用。
[0032]本专利技术所能实现的有益效果：
[0033]本专利技术提供了一种聚酰胺酸清漆，该聚酰胺酸清漆由包含了二胺单体A的二胺单体原料与四羧酸二酐进行聚合反应得到，二胺单体具有刚性的苯并桶烯结构。用以上聚酰胺酸清漆制备得到的聚酰亚胺薄膜，因分子链中引入了刚性的苯并桶烯结构，具有优良的耐热性和较低的热膨胀系数，热尺寸稳定性较好，同时，苯并桶烯结构中的螺环结构还能破坏聚酰亚胺分子链的规则排列，提高分子间的自由体积，继而可以提高聚酰亚胺薄膜的柔韧性。
[0034]本专利技术还可以对二胺单体A上的取代基进行设计，通过引入体积较大的
‑
CF3、
‑
CH3、可以增加聚酰亚胺分子的距离，进一步提高薄膜的柔韧性，并用体积较小的取代基
‑
H、
‑
F进
行调控，可使薄膜具有较好柔韧性的同时，不破坏薄膜的耐热性以及热膨胀系数，为聚酰亚胺材料的功能性提供潜在的价值。
[0035]本专利技术还可以通过引入取代基
‑
CH3和
‑
CF3，提高分子链的自由体积，抑制分子间/内电荷转移络合物的产生(CTC效应)，继而极大地提高薄膜的光学透过性。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0037]图1为本专利技术一种聚酰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺酸清漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将二胺单体与四羧酸二酐溶解到在有机溶剂中，通过聚合反应得到聚酰胺酸清漆；其中，所述二胺单体包括具有以下结构通式的二胺单体A：结构通式中：R1包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种；R2包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种；R3包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种；R4包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种；R5包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种；R6包括
‑
H、
‑
CF3、
‑
F、
‑
CF3中的至少一种。2.根据权利要求1所述聚酰胺酸清漆的制备方法，其特征在于，所述二胺单体A具有以下任一结构式：
3.根据权利要求1所述聚酰胺酸清漆的制备方法，其特征在于，所述二胺单体还包括如下至少一种二胺单体B：2,2'
‑
双(三氟甲基)二氨基联苯、1,1'
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良彬，安敏芳，郭文豪，郑梦圆，
申请(专利权)人：中国科学技术大学先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：