專利名稱：熱塑性聚酰亞胺薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱塑性聚酰亞胺薄膜的制備方法，特別是一種以雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜(BAPS-m)為二胺原料的熱塑性聚酰亞胺薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺(po lyimide)，簡稱PI，指分子鏈中含有亞胺結(jié)構(gòu) 的一類高分子化合物。由于PI分子中具有十分穩(wěn)定的芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)單元，使它優(yōu)異耐熱性性能，可在250℃的環(huán)境下長期使用，并基本保持其各項(xiàng)性能不變化。機(jī)械性能優(yōu)異PI的拉伸強(qiáng)度，沖擊強(qiáng)度及模量都比較高，耐磨性和減摩性也較好。而且材料的高溫機(jī)械性能好。電性能優(yōu)良PI電絕緣性好，在較寬溫度范圍內(nèi)偶極損耗小，耐電暈性好，介電常數(shù)也比較低。優(yōu)秀的耐化學(xué)腐蝕性，耐有機(jī)溶劑性，耐寒性，耐候性，摩擦性能，抗蠕變能力等。
聚酰亞胺的剛性結(jié)構(gòu)賦予其優(yōu)良性能的同時(shí)，也導(dǎo)致其具有難熔、難溶性。因此它的成型加工性能差。聚酰亞胺加工性能差已經(jīng)成為妨礙這個(gè)性能優(yōu)異的樹脂得到廣泛應(yīng)用的最大制約因素。改善聚酰亞胺的加工性能已是用戶對聚酰亞胺的最大要求之一，聚酰亞PI薄膜主要應(yīng)用于電氣、電子領(lǐng)域。近年來又以柔性印刷線路板(FPC)增長最為傳統(tǒng)的柔性印刷線路板為基材PI/膠粘劑/銅箔三層結(jié)構(gòu)。由于聚酰亞胺薄膜無熱塑性，只得借助于膠粘劑，使用最多的膠粘劑是環(huán)氧樹脂。這使得產(chǎn)品的耐熱性受到極大影響。為了解決這些問題，可以采用以下三種方式其一是制備一種熱塑性聚酰亞胺薄膜，直接與銅箔復(fù)合。由于銅箔在高溫下容易氧化，其最高復(fù)合溫度不宜超過300℃，因此能滿足需求的聚酰亞胺薄膜必須能在300℃以下有一定熱塑粘結(jié)能力，同時(shí)又要求具備耐熱性及低的線膨脹系數(shù)。遺憾的是至今仍無法找到滿足這一條件的聚酰亞胺材料；其二是將前驅(qū)體聚酰胺酸涂覆在銅箔上，再熱亞胺化，但這種工藝無法適應(yīng)柔性線路板的制造工藝要求；第三種方法是制備一種熱塑性聚酰亞胺薄膜，作為熱熔粘結(jié)過渡層，替代傳統(tǒng)的環(huán)氧粘結(jié)層，仍為傳統(tǒng)的柔性線路板三層結(jié)構(gòu)，不改變?nèi)嵝跃€路板生產(chǎn)工藝，但大大提高了柔性線路板的耐熱性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種熱塑性聚酰亞胺薄膜的制備方法，特別是一種以雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜(BAPS-m)為二胺原料，合成具有熱壓粘結(jié)特性的熱塑性聚酰亞胺薄膜的方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種熱塑性聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于該方法采用雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜BAPS-m為二胺原料，具體步驟如下a)將雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜BAPS-m溶解在二甲基乙酰胺溶液中，其質(zhì)量百分比濃度為15～25％；在冰水浴冷卻下，以1∶1的摩爾比，加入二酸酐；然后0～30℃下，攪拌反應(yīng)4～5小時(shí)，制備聚酰胺酸；b)將步驟a得到聚酰胺酸涂布于平板模具上，經(jīng)程序升溫?zé)醽啺坊?，緩慢冷卻即得到熱塑性聚酰亞胺薄膜；程序升溫的溫度和時(shí)間為80℃，120℃，160℃，200℃，250℃，300℃各一小時(shí)。
上述的二酸酐為均苯四酸酐PMDA、或3，3’，4，4’-苯甲酮四酸二酐BTDA、或3，3’，4，4’-聯(lián)苯四甲酸酐BPDA、或4，4’-氧化二苯甲酸酐OPDA。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法具有以下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)采用雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜BAPS-m為二胺原料制備的熱塑性聚酰亞胺薄膜具有熱塑加工性能，在一定的溫度和壓力下可以與銅箔和其他非熱塑性聚酰亞胺薄膜復(fù)合粘結(jié)?？梢宰鳛闊崛壅辰Y(jié)過渡層，替代傳統(tǒng)的環(huán)氧粘結(jié)層，用于柔性線路板所制得的柔性線路板相對于傳統(tǒng)的柔性線路板具有更好的熱穩(wěn)定性。。
具體的實(shí)施方式實(shí)施例一在干燥的專用大口反應(yīng)器中加入12.96g(0.03mol)BAPP和80mlDMAc，室溫下攪拌至BAPP完全溶解。冰水浴冷卻下加入PMDA6.54g(0.03mol)(胺∶酐＝1∶1)。室溫下攪拌反應(yīng)五個(gè)小時(shí)，制得聚酰胺酸溶液。
用涂膜器將聚酰胺酸溶液均勻涂布于經(jīng)丙酮清洗干凈的平板模具上，涂膜厚度為在15-25微米。
將涂有聚酰胺酸溶液的平板模具水平放入烘箱中，在80℃，120℃，160℃，200℃，250℃，300℃下各保持一小時(shí)，關(guān)閉烘箱電源，使其在烘箱中自然冷卻至室溫，取出平板模具浸入水中脫膜，得到聚酰亞胺薄膜，自然晾干。
該薄膜的玻璃化溫度為308.16℃，5％的熱失重溫度為529.97℃，10％熱失重溫度為559.46℃，線膨脹系數(shù)為61.56ppm/℃，拉伸強(qiáng)度81.7Mpa，斷裂伸長率5.2％。
實(shí)施例二在干燥的專用大口反應(yīng)器中加入12.96g(0.03mol)BAPP和80mlDMAC，室溫下攪拌至BAPP完全溶解。冰水浴冷卻下加入BPDA8.82g(0.03mol)(胺∶酐＝1∶1)。室溫下攪拌反應(yīng)五個(gè)小時(shí)，制得聚酰胺酸溶液。
用涂膜器將聚酰胺酸溶液均勻涂布于經(jīng)丙酮清洗干凈的平板模具上，涂膜厚度為在15-25微米。
將涂有聚酰胺酸溶液的平板模具水平放入烘箱中，在80℃，120℃，160℃，200℃，250℃，300℃下各保持一小時(shí)，關(guān)閉烘箱電源，使其在烘箱中自然冷卻至室溫，取出平板玻璃模具浸入水中脫膜，得到聚酰亞胺薄膜，自然晾干。
該薄膜的玻璃化溫度為247.73℃，5％熱失重溫度為541.66℃，10％熱失重溫度為561.57℃，線膨脹系數(shù)為51.56ppm/℃，拉伸強(qiáng)度為113Mpa，斷裂伸長率為7.0％。
權(quán)利要求
1.一種熱塑性聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于該方法采用雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜BAPS-m為二胺原料，具體步驟如下a、將雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜BAPS-m溶解在二甲基乙酰胺溶液中，其質(zhì)量百分比濃度為15～25％；在冰水浴冷卻下，以1∶1的摩爾比，加入二酸酐；然后0～30℃下，攪拌反應(yīng)4～5小時(shí)，制備聚酰胺酸；b、將步驟a得到聚酰胺酸涂布于平板模具上，經(jīng)程序升溫?zé)醽啺坊?，緩慢冷卻即得到熱塑性聚酰亞胺薄膜；程序升溫的溫度和時(shí)間為80℃，120℃，160℃，200℃，250℃，300℃各一小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，上述的二酸酐為均苯四酸酐PMDA、或3，3’，4，4’-苯甲酮四酸二酐BTDA、或3，3’，4，4’-聯(lián)苯四甲酸酐BPDA、或4，4’-氧化二苯甲酸酐OPDA。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱塑性聚酰亞胺薄膜的制備方法。該方法的具體步驟為將雙[4－(3－氨基苯氧基)苯基]砜BAPS－m溶解在二甲基乙酰胺溶液中，其質(zhì)量百分比濃度為15～25％；在冰水浴冷卻下，以1∶1的摩爾比，加入二酸酐；然后在0～30℃下，攪拌反應(yīng)4～5小時(shí)，制備聚酰胺酸；將步驟a得到聚酰胺酸涂布于平板模具上，經(jīng)程序升溫?zé)醽啺坊?，緩慢冷卻即得到熱塑性聚酰亞胺薄膜；程序升溫的溫度和時(shí)間為80℃，120℃，160℃，200℃，250℃，300℃各一小時(shí)。本發(fā)明方法制備的熱塑性聚酰亞胺薄膜可以作為熱熔粘結(jié)過渡層，替代傳統(tǒng)的環(huán)氧粘結(jié)層，用于柔性線路板所制得的柔性線路板相對于傳統(tǒng)的柔性線路板具有更好的熱穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)C08J5/18GK1869103SQ20061002815
公開日2006年11月29日 申請日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者薛亮, 胡和豐, 龔德昌 申請人:上海大學(xué)