專利名稱：一種可交聯(lián)含氟聚酰亞胺及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚合物材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可交聯(lián)的含氟聚酰亞胺及其制備方法。該材料可用于集成電路封裝領(lǐng)域，也可用作耐高溫粘結(jié)劑。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺作為高性能的特種工程塑料，其結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)五、六元環(huán)，鏈段結(jié)構(gòu)規(guī)整且剛性大，因而在較寬的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定而優(yōu)良的物理性能和化學(xué)性能，尤其具有高熱穩(wěn)定性和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，作為膠粘劑在航空航天和機(jī)械工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 但是聚酰亞胺相對較高的吸濕性限制了其在某些特殊領(lǐng)域的使用。為了克服聚酰亞胺吸濕所引起的部件膨脹的缺點(diǎn)，常采用如下的改性方法，即在聚酰亞胺本體中引入氟元素，利用氟元素的高電負(fù)性、低表面能的特性可以賦予聚酰亞胺疏水疏油的性能。但是氟的存在同時(shí)也會降低聚酰亞胺的表面自由能，影響其在金屬表面的延展程度，進(jìn)而降低粘接強(qiáng)度。近年來，隨著聚酰亞胺薄膜所具有優(yōu)良的電氣性能、耐輻射性、阻燃性能和抗腐蝕性而在電子電氣、液晶定向薄膜、光敏元件、光導(dǎo)波路、太陽能電池的應(yīng)用不斷被擴(kuò)展，對其粘接性能和熱膨脹性能的要求也不斷提高，所以必須在聚酰亞胺原有的優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步平衡表面粘接性能和本體疏水性能的關(guān)系。因此，設(shè)計(jì)一種既具有本體的疏水性，又能保持原有的高粘接性和耐熱性以及低熱膨脹性的含氟聚酰亞胺材料具有非常重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種降低表面氟基團(tuán)含量的可交聯(lián)含氟聚酰亞胺材料及其合成方法，從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)以解決表面因含氟而影響延展性并使粘接強(qiáng)度降低的問題。本發(fā)明提供的可交聯(lián)含氟聚酰亞胺材料，是一種苯炔基封端的含氟聚酰亞胺。此材料通過高溫下的交聯(lián)將含氟基團(tuán)緊密包裹于本體內(nèi)部，限制了其向表面遷移運(yùn)動(dòng)的能力，從而使聚酰亞胺的表面能升高而易于延展，且同時(shí)具有較高的粘接性能以及較好的本體疏水性，此外高溫交聯(lián)也提高了聚酰亞胺的耐熱性和降低了熱膨脹系數(shù)，拓寬了聚酰亞胺在電子工業(yè)封裝材料領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。本發(fā)明提供的可交聯(lián)含氟聚酰亞胺材料，其原料份數(shù)按重量計(jì)為；
苯炔基封端劑3-15份
二酐類化合物10-20份
含氟二酐10-25份
4，4- 二氨基二苯醚15-40份
N，N-二甲基乙酰胺150-250份
催化劑50-70份
脫水劑50-70份。
本發(fā)明中，所述的苯炔基封端劑為4-苯乙炔苯酐,4-苯乙炔苯胺或3，5-二氨基-4’ -苯乙炔苯甲酮中的一種。本發(fā)明中，所述的二酐類化合物為3，3，4，4-聯(lián)苯四甲酸二酐或4，4_氧雙鄰苯二甲酸酐中的一種。本發(fā)明中，所述的含氟二酐為六氟二酐。本發(fā)明中，所述的催化劑為三乙胺或吡啶中的一種。本發(fā)明中，所述的脫水劑為乙酸酐、己叔胺或二環(huán)己基碳酰亞胺中的一種。本發(fā)明提出的可交聯(lián)含氟聚酰亞胺的制備方法，具體步驟如下
將計(jì)量好的4，4- 二氨基二苯醚和N，N- 二甲基乙酰胺加入裝有攪拌器的三口燒瓶中攪拌5-10分鐘，再將苯炔基封端劑、二酐類化合物和含氟二酐混合均勻加入到上述體系中， 將此反應(yīng)體系置于冰水混合物中攪拌反應(yīng)5-6小時(shí)。然后加入計(jì)量好的催化劑和脫水劑， 于室溫下攪拌反應(yīng)8-10小時(shí)，抽濾，洗滌并烘干。本發(fā)明材料的基本性能如下表
權(quán)利要求
1.一種可交聯(lián)含氟聚酰亞胺，其特征在于是一種苯炔基封端的含氟聚酰亞胺，此材料通過高溫下的交聯(lián)將含氟基團(tuán)緊密包裹于本體內(nèi)部，其原料份數(shù)按重量計(jì)為
2.如權(quán)利要求I所述的可交聯(lián)含氟聚酰亞胺，其特征在于所述的苯炔基封端劑為4-苯乙炔苯酐，4-苯乙炔苯胺或3，5-二氨基-4’ -苯乙炔苯甲酮。
3.如權(quán)利要求I所述的可交聯(lián)含氟聚酰亞胺，其特征在于所述的二酐類化合物為 3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四甲酸二酐、或4，4-氧雙鄰苯二甲酸酐。
4.如權(quán)利要求I所述的可交聯(lián)含氟聚酰亞胺，其特征在于所述的催化劑選自三乙胺或吡啶中的一種。
5.如權(quán)利要求I所述的可交聯(lián)含氟聚酰亞胺，其特征在于，所述的脫水劑選自乙酸酐、 己叔胺和二環(huán)己基碳酰亞胺中的一種。
6.如權(quán)利要求I一4之一所述的可交聯(lián)含氟聚酰亞胺的制備方法，其特征在于具體步驟為將計(jì)量好的4，4- 二氨基二苯醚和N，N- 二甲基乙酰胺加入裝有攪拌器的三口燒瓶中攪拌5-10分鐘，再將4-苯乙炔苯酐、二酐類化合物和含氟二酐混合均勻加入到上述體系中， 將此反應(yīng)體系置于冰水混合物中攪拌反應(yīng)5-6小時(shí)；然后加入計(jì)量好的催化劑和脫水劑， 于室溫下攪拌反應(yīng)8-10小時(shí)，抽濾，洗滌并烘干。苯炔基封端劑二酐類化合物含氟二酐.4，4- 二氨基二苯醚 N, N-二甲基乙酰胺催化劑脫水劑.15-40 份 150-250 份.3-15 份 10-20 份.10-25 份.50-70 份 50-70 份。
全文摘要
本發(fā)明屬于聚合物材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種可交聯(lián)含氟聚酰亞胺及其制備方法。該材料通過縮合聚合及化學(xué)亞胺化制備而成，其原料及配方組成為(重量份數(shù)計(jì))4-苯乙炔苯酐3-15份，二酐類化合物10-20份，含氟二酐10-25份，二氨基二苯醚15-25份，N,N-二甲基乙酰胺150-250份，催化劑50-70份，脫水劑50-70份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明得到的材料的表面含氟基團(tuán)不易富集，其表面具有延展性，本體具有疏水性；此外該材料具有優(yōu)異的耐熱性能、粘接強(qiáng)度以及較低的熱膨脹系數(shù)。該發(fā)明材料適用于集成電路封裝領(lǐng)域和高溫粘接劑領(lǐng)域。
文檔編號C08G73/12GK102604094SQ20121000716
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者呂仁國, 李同生, 黃中原 申請人:復(fù)旦大學(xué)