【】本發(fā)明涉及聚酰亞胺本體改性，尤其涉及一種低介電常數(shù)的聚酰亞胺的合成方法。
背景技術(shù)
0、
背景技術(shù)：
1、在高速、高頻傳輸技術(shù)中，使用低介電常數(shù)的材料，可提高智能終端的信號傳輸速度、降低信號延遲，減少信號損失。隨著5g時代到來，毫米波頻段高、信號穿透力差、衰減大，使得5g通信對于低介電常數(shù)材料更加依賴。因此，近年來，低介電材料的研究開發(fā)成為熱點。微電子工業(yè)的快速發(fā)展需要提高集成電路中芯片間的傳輸速度，降低絕緣材料的介電常數(shù)。
2、聚酰亞胺作為層間絕緣材料，其介電常數(shù)通常在3.0以上，不能滿足微電子工業(yè)的發(fā)展需求。
3、現(xiàn)在技術(shù)階段，常見的降低介電常數(shù)的方法有：物理手段：等離子體表面處理、電泳沉積成膜、沉淀法成多孔膜和γ射線輻照等；化學(xué)方法：調(diào)控聚酰亞胺分子結(jié)構(gòu)和構(gòu)建多孔結(jié)構(gòu)；分子結(jié)構(gòu)調(diào)控：通過設(shè)計二酐和二胺單體結(jié)構(gòu)，控制材料的最終性能；引入低極化率的官能團：如氟原子、大體積結(jié)構(gòu)單元、脂肪族結(jié)構(gòu)單元和硅氧結(jié)構(gòu)單元，可以降低介電常數(shù)。
4、聚酰亞胺（polyimide，pi）是一類以酰亞胺環(huán)為結(jié)構(gòu)特征的高性能聚合物材料，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性、力學(xué)性能以及較好的介電性能，因此被廣泛應(yīng)用于微電子行業(yè)中。然而，一般的聚酰亞胺薄膜，其介電常數(shù)在3.1~3.6之間，越來越不能滿足高頻高速電路中的應(yīng)用，因此，開發(fā)新型低介電聚酰亞胺也成為了行業(yè)關(guān)注的重點。
5、根據(jù)絕緣材料的介電常數(shù)clausius-mossotti公式推導(dǎo)可知，降低分子摩爾極化率或提高聚合物的分子摩爾自由體積，是降低材料介電常數(shù)的主要途徑。目前現(xiàn)有的降低聚酰亞胺介電常數(shù)的方法可歸納為：聚酰亞胺本體改性、引入納米多孔結(jié)構(gòu)以及填充低介電材料。
技術(shù)實現(xiàn)思路
0、
技術(shù)實現(xiàn)要素：
1、本發(fā)明屬于聚酰亞胺本體改性技術(shù)，而本體改性技術(shù)在降低產(chǎn)品的介電常數(shù)的同時能夠更全面的保持原產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)。本發(fā)明以異佛爾酮二異氰酸酯（ipdi）、四甲基雙酚f氰酸酯、4，4'-二氨基-2，2'-雙三氟甲基聯(lián)苯（tfdb）以及均苯四甲酸二酐（pmda）為單體，以三聚氰胺為網(wǎng)絡(luò)劑，以鄰苯二甲酸酐（pa）封端合成一種新型聚酰亞胺，通過特殊單體分子的位阻效應(yīng)和三聚氰胺交聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)效應(yīng)以及含氟單體的疏水效應(yīng)，使產(chǎn)品的微結(jié)構(gòu)分子間存在較大的間隙而產(chǎn)品外部又具有較大的疏水性，從而在保證聚酰亞胺原有性能的基礎(chǔ)上大幅降低產(chǎn)品的介電常數(shù)dk值和介電損耗df值，大大提升了產(chǎn)品在高端領(lǐng)域的應(yīng)用能力，特別是在5g、航空航天等的應(yīng)用領(lǐng)域具有獨到的優(yōu)勢。
2、本發(fā)明所涉及的一種低介電常數(shù)的聚酰亞胺的合成，包括以下步驟：
3、s1、備料，按照組分比例準(zhǔn)備好反應(yīng)物料
4、其中均苯四甲酸二酐（pmda）為100份，則其他組分質(zhì)量比為
5、第一混合物??????????105~133份；
6、二甲基乙酰胺????????520~580份；
7、三聚氰胺????????????1~6份；
8、鄰苯二甲酸酐（pa）????2.8~12份；
9、其中所述第一混合物為：異佛爾酮二異氰酸酯（ipdi）、四甲基雙酚f氰酸酯以及4，4'-二氨基-2，2'-雙三氟甲基聯(lián)苯（tfdb）三種物質(zhì)的混合物；
10、其中第一混合物中的三種組分之間的質(zhì)量比為：
11、異佛爾酮二異氰酸酯（ipdi）：四甲基雙酚f氰酸酯：4，4'-二氨基-2，2'-雙三氟甲基聯(lián)苯（tfdb）=（0.4~1.3）：（0.3~0.6）:1；
12、s2、于帶有回流裝置的1000ml四口燒瓶中投入按照配比準(zhǔn)備的原料，四甲基雙酚f氰酸酯、tfdb、ipdi和n，n-二甲基乙酰胺，再加入二甲基乙酰胺（dmac）攪拌至物料完全溶解后再加入50%~60%預(yù)先準(zhǔn)備量的pmda，加熱，過程控制溫度不能超過60℃并通氮氣及攪拌；
13、s3、待以上物料完全溶解、體系溫度不再上升后，控制體系溫度降溫至30℃以內(nèi)，開始分批加入剩余pmda，過程控制溫度不能超過40~60℃，加料完畢，控溫反應(yīng)，測試格式管粘度，粘度達(dá)200s時進入下一個步驟；
14、s4、加入預(yù)先準(zhǔn)備量的三聚氰胺，繼續(xù)反應(yīng)1h；
15、s5、升溫到80℃反應(yīng)10~40min，測試格式管粘度，粘度達(dá)100s時進入下一個步驟；
16、s6、加入計算量鄰苯二甲酸酐，繼續(xù)反應(yīng)1h；
17、s7、升溫到110~150℃條件下，進行恒溫反應(yīng)4~6h。
18、s8、冷卻降溫、出料。
19、所述s2中，?攪拌至物料完全溶解后再加入55%的預(yù)先準(zhǔn)備量的均苯四甲酸二酐，進行加熱。
20、所述s3中開始分為3批次加入剩余的均苯四甲酸二酐，過程控制溫度不能超過45℃。
21、所述s5中，升溫到80℃，加熱反應(yīng)25min，再測試格式管粘度。
22、所述s7中，升溫到140℃，并保持在該溫度條件下，恒溫反應(yīng)5h。
23、本發(fā)明以ipdi、四甲基雙酚f氰酸酯、tfdb以及pmda為單體，以三聚氰胺為網(wǎng)絡(luò)劑，以pa封端合成一種新型聚酰亞胺，通過特殊單體分子的位阻效應(yīng)和三聚氰胺交聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)效應(yīng)以及含氟單體的疏水效應(yīng)，使產(chǎn)品的微結(jié)構(gòu)分子間存在較大的間隙而產(chǎn)品外部又具有較大的疏水性，從而在保證聚酰亞胺原有性能的基礎(chǔ)上大幅降低產(chǎn)品的dk值和df值，大大提升了產(chǎn)品在高端領(lǐng)域的應(yīng)用能力，特別是在5g、航空航天等的應(yīng)用領(lǐng)域具有獨到的優(yōu)勢。
1.一種低介電常數(shù)聚酰亞胺的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低介電常數(shù)聚酰亞胺的合成方法，其特征在于，所述s2中，?攪拌至物料完全溶解后再加入55%的預(yù)先準(zhǔn)備量的均苯四甲酸二酐，進行加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述低介電常數(shù)聚酰亞胺的合成方法，其特征在于，所述s3中開始分為3批次加入剩余的均苯四甲酸二酐，過程控制溫度不能超過45℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述低介電常數(shù)聚酰亞胺的合成方法，其特征在于，所述s5中，升溫到80℃，加熱反應(yīng)25min，再測試格式管粘度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述低介電常數(shù)聚酰亞胺的合成方法，其特征在于，所述s7中，升溫到140℃，并保持在該溫度條件下，恒溫反應(yīng)5h。