【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及薄膜材料，具体涉及一种无色透明聚酰亚胺薄膜、制备方法及应用。
技术介绍
1、目前，柔性显示技术是平板显示领域重要的发展方向。然而，传统显示类基板无机透明玻璃材料因重量重、易碎、不能弯折而被淘汰，聚对苯二甲酸乙二醇(pet)等透明柔性聚合物透明工程塑料材料因耐热性低，无法满足柔性基板300℃以上的高温加工要求，无色透明聚酰亚胺(cpi)薄膜具有极好的耐热性，易弯折、透明性好，成为光学显示领域必选材料。
2、一般地，为了实现聚酰亚胺薄膜的高透明性，通常使用含氟的单体、脂环族单体等制得聚酰亚胺，但是，这些透明聚酰亚胺薄膜通常模量和强度较低，不耐弯折，而且热膨胀系数较高；而使用芳香族化合物制得的聚酰亚胺虽然模量和强度高，但透明度低、黄度高。因此，目前的透明聚酰亚胺在柔性显示的应用领域并不令人满意。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出一种无色透明聚酰亚胺薄膜、制备方法及应用。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种无色透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：
4、s1、将二元胺单体溶解分散于有机溶液中；然后加入二元酐单体，反应得到均匀粘稠的聚酰胺酸树脂溶液；
5、s2、对聚酰胺酸树脂溶液进行消泡，然后经模头流涎涂膜至镜面钢带上形成自支撑薄膜；
6、s3、将自支撑薄膜经过亚胺化炉，同时进行纵拉、横拉亚胺化处理，再经过收卷、分切即可得到无色透明聚酰亚胺薄膜；p>
7、其中，二元胺单体的结构式为：
8、
9、优选地，所述的二元胺单体和二元酐单体的摩尔质量之比为1：(1～1.2)；所述二元胺单体和二元酐单体的质量之和与有机溶剂的质量之比为(1.5～2.5)：10。
10、优选地，所述二元酐单体为3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、双酚a型二醚二酐、均苯四甲酸二酐、六氟异丙基邻苯二甲酸酐以及3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐中的至少一种。
11、优选地，所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡络烷酮中的一种。
12、优选地，步骤s2中流涎涂膜的具体操作为：将消泡后的聚酰胺酸树脂溶液通过管道压入到模头，调整模头厚度，使树脂均匀的流涎至镜面钢带上，流涎机箱温度控制在130～180℃，流涎速度3～6m/min，并控制风速，蒸发大部分溶剂得到厚薄均匀的自支撑薄膜；
13、步骤s3中亚胺化的具体操作为：将流涎后的自支撑膜牵引压入夹板，进入亚胺化炉，从室温升温至60-80℃，并保温0.5-1h；再升温至100-130℃，并保温0.5-1h；再升温至160-180℃，并保温0.5-1h；再升温至200-220℃，并保温0.5-1h；再升温至250-270℃，并保温0.5-1h；再升温至290-320℃，并保温0.5-1h。
14、一种无色透明聚酰亚胺薄膜由上述所述的制备方法制备而成。
15、一种二元胺单体，所述二元胺单体的结构式为：
16、
17、优选地，所述二元胺单体的制备方法为：
18、s1、将3,6-二溴-9h-氧杂蒽-9-酮和4-三氟甲基苯基硼酸溶解在四氢呋喃中，然后加入k2co3水溶液和甲基三辛基氯化铵，并在在氩气气氛下搅拌得到混合物一，向混合物一中加入四三苯基膦钯并加热、搅拌得到混合物二；
19、s2、将混合物二冷却、浓缩，然后在二氯甲烷/正己烷(v/v＝2/1)的硅胶柱色谱中进行纯化；
20、s3、将纯化后的混合物二溶解在h2so4溶液中得到混合物三，向混合物三中分批加入kno3，连续搅拌6-8h，再过滤得到沉淀物；
21、s4、将沉淀物，用水洗涤干燥，再用n,n-二甲基甲酰胺重结晶得到产物，将产物溶解在乙酸乙酯的溶液中，在70℃下分批加入sncl2，连续搅拌10小时，冷却至室温，并用乙酸乙酯洗涤，最终得到二元胺单体。
22、优选地，步骤s1中，每添加100ml四氢呋喃，则需要3,6-二溴-9h-氧杂蒽-9-酮(14.16g，0.04mol)、4-三氟甲基苯基硼酸(8.55g，0.045mol)、k2co3水溶液(90ml 2mol/l)、甲基三辛基氯化铵(1ml 99％)、四三苯基膦钯(0.01g99％)；
23、步骤s3中，h2so4溶液的浓度为2mol/l，添加量为100ml；kno3的添加总量为(15.17g，0.15mol)；
24、步骤s4中，n,n-二甲基甲酰胺的添加量为500ml，sncl2的添加总量为(45.0g，0.20mol)。
25、如上述所述的一种二元胺单体作为原料在制备无色透明聚酰亚胺薄膜中的应用。
26、本专利技术的有益效果：
27、1、本专利技术提出的一种无色透明聚酰亚胺薄膜，其在制备时将一种含吸电子基团的大体积位阻的二元胺单体引入到聚合物分子链中；一方面，该单体有较大的空间体积位阻，从而可以减少共辄单元，减弱聚合物链分子内和分子间ctc效应，保证了聚酰亚胺薄膜的透明度；另一方面，该单体含有三氟甲基结构和黄酮结构，二者均作为吸电子基团，可以降低ctc效应，从而进一步提高聚酰亚胺薄膜的透明度。与此同时，该二元胺单体也兼顾芳香族化合物带来的高模量和高强度。
28、2、本专利技术采用新型的二元胺单体制得的无色透明聚酰亚胺薄膜具有耐热性好、强度高、溶解性好以及光透过率高的优异性能，能够作为柔性基板在光电器件中进行应用。
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1.一种无色透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的二元胺单体和二元酐单体的摩尔质量之比为1：(1～1.2)；所述二元胺单体和二元酐单体的质量之和与有机溶剂的质量之比为(1.5～2.5)：10。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二元酐单体为3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、双酚A型二醚二酐、均苯四甲酸二酐、六氟异丙基邻苯二甲酸酐以及3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡络烷酮中的一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中流涎涂膜的具体操作为：将消泡后的聚酰胺酸树脂溶液通过管道压入到模头，调整模头厚度，使树脂均匀的流涎至镜面钢带上，流涎机箱温度控制在130～180℃，流涎速度3～6m/min，并控制风速，蒸发大部分溶剂得到厚薄均匀的自支撑薄膜；
6.一种无色透明聚酰亚胺薄膜由
7.一种二元胺单体，其特征在于，所述二元胺单体的结构式为：
8.根据权利要求7所述的一种二元胺单体，其特征在于，所述二元胺单体的制备方法为：
9.根据权利要求8所述的一种二元胺单体，其特征在于，步骤S1中，每添加100mL四氢呋喃，则需要3,6-二溴-9H-氧杂蒽-9-酮(14.16g，0.04mol)、4-三氟甲基苯基硼酸(8.55g，0.045mol)、K2CO3水溶液(90mL 2mol/L)、甲基三辛基氯化铵(1mL 99％)、四三苯基膦钯(0.01g 99％)；
10.如权利要求7-9所述的一种二元胺单体作为原料在制备无色透明聚酰亚胺薄膜中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种无色透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的二元胺单体和二元酐单体的摩尔质量之比为1：(1～1.2)；所述二元胺单体和二元酐单体的质量之和与有机溶剂的质量之比为(1.5～2.5)：10。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二元酐单体为3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、双酚a型二醚二酐、均苯四甲酸二酐、六氟异丙基邻苯二甲酸酐以及3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡络烷酮中的一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中流涎涂膜的具体操作为：将消泡后的聚酰胺酸树脂溶液通过管道压入到模头，调整模头厚度，使树脂均匀的流涎至镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，苏敬华，刘明阳，孙善卫，史恩台，
申请(专利权)人：安徽国风新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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