CN109206906A - 一种耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜 - Google Patents

一种耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜 Download PDF

Info

Publication number
CN109206906A
CN109206906A CN201811063457.1A CN201811063457A CN109206906A CN 109206906 A CN109206906 A CN 109206906A CN 201811063457 A CN201811063457 A CN 201811063457A CN 109206906 A CN109206906 A CN 109206906A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluorine resin
kapton
silicon dioxide
solution
added
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811063457.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109206906B (zh
Inventor
周浪
赵子刚
陈玉净
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Wound Glory Is Learned Materials Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Wound Glory Is Learned Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Wound Glory Is Learned Materials Co Ltd filed Critical Wuxi Wound Glory Is Learned Materials Co Ltd
Priority to CN201811063457.1A priority Critical patent/CN109206906B/zh
Publication of CN109206906A publication Critical patent/CN109206906A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109206906B publication Critical patent/CN109206906B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
    • C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08J2379/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10—Encapsulated ingredients

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明涉及一种耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜及其制备方法，本发明的耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜，其特征在于，以重量含量计，所述聚酰亚胺薄膜含有0.1‑1.5％含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒，所述含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的粒径为30‑200nm。本发明的聚酰亚胺薄膜，通过添加一定量的含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒，获得一种具有低介电常数、高耐水性的聚酰亚胺薄膜。

Description

一种耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜。
背景技术
近年来，聚酰亚胺是重复单元中含有酰亚胺基团的芳杂环高分子化合物，刚性酰亚胺结构赋予了聚酰亚胺优异的力学性能、耐高低温性能及绝缘性能等，聚酰亚胺因此而被广泛应用于电子电器、航空航天等领域。另一方面，随着微电子行业的发展，电子产品越来越趋向于轻薄化、小型化，随之对电子元器件等的要求也越来越严格。例如要求芯片尺寸越来越小，然而芯片的尺寸缩小至一定大小时，布线之间的电感-电容效应逐渐增强，导线电流的相互影响使信号延迟现象变得十分醒目。电子信号在传递中所造成的延迟，是电子元件速度受限的主要原因，为了降低信号传递的延迟，可以使用低介电常数的材料作为绝缘层，以降低导线间的电容值，提升元件运作速度及降低噪声干扰。绝缘层阻绝电流通过，而具备较低介电常数的绝缘材料可避免于线路上形成不必要的杂散电容。由此，在作为优异绝缘材料的聚酰亚胺领域，开发具有低介电常数的聚酰亚胺薄膜尤为重要。
目前，大多采用在聚酰亚胺薄膜骨架中引入氟原子以降低摩尔极化度或在薄膜上构建多孔性结构来降低聚酰亚胺薄膜的介电常数。然而，在聚酰亚胺骨架中引入氟原子，聚酰亚胺薄膜介电常数降低的同时，聚酰亚胺薄膜的耐水性下降，影响了聚酰亚胺薄膜的力学性能，由此该聚酰亚胺薄膜的应用受到限制。另一方面，构建多孔结构聚酰亚胺薄膜大多涉及后期去除模板等问题，制造程序复杂，并因大量微孔结构的存在导致聚酰亚胺薄膜的力学性能下降而限制了应用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种具有优异的耐水性，同时具有低介电常数的聚酰亚胺薄膜及其制备方法。
按照本发明提供的技术方案，以重量含量计，所述聚酰亚胺薄膜含有0.1-1.5％含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒。
其中，所述含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的粒径为10-200nm。
此外，所述含氟树脂为聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物中的一种或几种。
此外，所述含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒由下述方法制得：
(1)将含氟树脂粉体加入酯类溶剂中，制备固含量10-20％的溶液，分散均匀获得含氟树脂分散液；
(2)向每100重量份的含氟树脂分散液中加入30-40重量份二氧化硅纳米粒子，在50-80℃下搅拌反应3-6小时，降至室温，离心除去离心液，干燥，得到含氟树脂包覆二氧化硅微粒。
此外，所述酯类溶剂为乙酸丁烯酯、乙酸苯酯、甲酸戊酯、甲酸丙酯中的一种或几种。
此外，在步骤(1)中，还加入占含氟树脂粉体的5-10％的分散剂，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、单十二烷基磷酸酯钾、月桂醇醚磷酸酯钾中的一种或几种。
此外，所述含氟树脂粉体的粒径为0.5-25μm；所述二氧化硅纳米粒子的粒径为15-80nm。
此外，在步骤(1)中，所述分散是在105-115℃下以500rpm/min-800rpm/min的搅拌速度下分散20-30min。
本发明还提供一种如上所述耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)将二元胺溶于有机溶剂中，制得重量浓度5-10％的二元胺溶液，然后向二元胺溶液中加入二元酐，制得聚酰胺酸溶液；
(2)将含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒分散于有机溶剂中，制得固含量10-20％的颗粒分散液；
(3)向制得的聚酰胺酸溶液中，加入颗粒分散液使得含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的量为二元酐与二元酸总量的0.1-1.5％；
(4)通过溶液浇铸、流涎、或者溶液挤出的方式制得聚酰亚胺薄膜；
其中，步骤(1)与步骤(2)的顺序可以互换。
其中，在步骤(1)中，所述二元胺与二元酐的摩尔比为1.1～1.0:1；
所述二元酐为均苯四酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、2,3’,3,4’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,3’,6,7’-萘四甲酸二酐、吡啶-2,3,5,6-四甲酸二酐中的一种或几种；
所述所述二元胺为对苯二胺、间苯二胺、联苯胺、对苯二甲胺、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、1,5’-二氨基萘、3,3’-二甲氧基联苯胺、1,4’-双(3-甲基-5氨基苯基)苯以及上述二元胺的酰胺形成性衍生物中的一种或几种；
所述有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种。
在本发明中，所述聚酰亚胺薄膜含有0.1-1.5％含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒，是指聚酰胺酸溶液成膜后溶剂挥发的干膜中含有的微粒含量。另外，从获得更为优异的耐水性及低介电常数方面考虑，优选所述聚酰亚胺薄膜含有0.5-1.0％含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒.
在本发明中，含氟树脂粉体的粒径、二氧化硅纳米粒子的粒径以及含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的粒径，均是指微粒的直径。所述含氟树脂粉体的粒径可以为0.5-25μm，但是为了获得更为优异的耐水性等性能及较低的介电常数，含氟树脂粉体的粒径可以优选为5-20μm，更进一步优选为10-15μm；为了获得更为优异的耐水性等性能及较低的介电常数，二氧化硅纳米离子的粒径可以为15-80nm，进一步可优选20-50nm，更进一步优选20-30nm。这样的含氟树脂粉体及纳米二氧化硅，经由本发明的制备方法，可以形成粒径为10-200nm的含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒，为了获得更为优异的耐水性及低介电常数，可以选择性添加粒径30-70nm的含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒。
在本发明中，在制备含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的步骤中，离心的目的是除去离心液，具体可在3000-4000rpm/min下离心5-10min。另外，干燥的条件没有特殊限制，例如可在50℃的真空干燥箱中干燥2-3小时。
在本发明中，通过含氟树脂对纳米二氧化硅微粒的包覆，进一步离心干燥形成含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒，使得包覆后的二氧化硅微粒在聚酰胺酸溶液中的分散性得到提高，更加有利于成膜及保持薄膜的各项力学性能。
在本发明中，还可以根据需要进一步添加其他成分，例如根据用途或所要求的性能适量添加增塑剂、耐候剂、抗氧化剂、热稳定剂、润滑剂、防静电剂、增白剂、染料或颜料等着色剂、金属粉等导电剂、脱模剂、表面处理机、粘度调节剂、偶联剂等。这些成分可以预先添加在聚酰胺酸溶液中。
在本发明中，聚酰亚胺薄膜的成膜方式无特殊限定，例如可以通过浇铸、流延或溶液挤出法等成膜。进一步，例如将添加有含氟树脂改性二氧化硅的聚酰胺酸溶液涂布在基材上形成涂膜，进而酰亚胺化，制得聚酰亚胺薄膜。所述涂布可以是例如喷雾法、辊涂法、旋涂法、棒涂法、喷墨法、网板印刷法、狭缝涂布法等。另外，在本发明中，热亚胺化过程的温度无特殊限定，可以是本领域常规的成膜温度。
在本发明中，添加含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒可抑制聚酰亚胺薄膜的变形性，致使聚酰亚胺分子较难极化，从而可以降低其介电常数，同时可降低改性聚酰亚胺薄膜的摩尔密度，使改性后的聚酰亚胺薄膜呈现较低的介电常数。另一方面，含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的添加，增加了聚酰亚胺薄膜的疏水性，从而提高聚酰亚胺薄膜的耐水性，延长其在潮湿环境中工作寿命。此外，本发明的聚酰亚胺薄膜在提高耐水性、降低介电常数的同时，并不会损伤聚酰亚胺薄膜自身的绝缘性能及各项力学性能等，大大扩展了聚酰亚胺薄膜的应用环境及应用领域。
本发明的有益效果：本发明的聚酰亚胺薄膜，通过添加一定量的含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒，获得一种具有低介电常数、高耐水性的聚酰亚胺薄膜，并且在改善上述性能的同时不会损伤聚酰亚胺薄膜自身的绝缘性能及各项力学性能。
具体实施方式
列举实施例对本发明进行更加具体的说明，但本发明不受这些实施例的任何限制，在本发明的技术构思内，本领域的技术人员可以进行多种变形。
实施例1
(1)将4g聚全氟乙丙烯(粉体、粒径15μm)加入16g乙酸苯酯中制得固含量20％的溶液，继续向溶液中加入0.2g的十二烷基硫酸钠，在110℃下以500rpm/min的搅拌速度搅拌30min分散均匀，制得含氟树脂分散液。
向上述制得的含氟树脂分散液中加入6.06g二氧化硅纳米粒子(粒径30nm)，在50℃下搅拌反应4小时，降至室温，将混合物在离心速度4000rpm/min下离心10min，去除离心液，将得到的固体置于真空干燥箱内50℃真空干燥2h，得到含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒，测定粒径为70nm；
(2)将2.09g含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒分散于8.36g N,N-二甲基乙酰胺中，制得固含量20％的分散液；
(3)将100g 4,4’-二氨基二苯基醚溶解于900g N,N-二甲基乙酰胺中，充分混匀后继续向体系中加入108.9g均苯四酸二酐制得聚酰胺酸溶液；
(4)向步骤(3)制得的聚酰胺酸溶液中加入步骤(2)制得的分散液，得到含有含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的聚酰胺酸溶液；将该溶液涂布在玻璃基板上烘烤成膜(聚酰亚胺薄膜)。烘烤的工艺为：80℃1个小时，150℃20分钟，250℃20分钟，400℃10分钟。冷却后，将薄膜从基板上剥离，测试耐水性、介电常数、力学性能等，结果如表1所示。
实施例2
(1)将4g四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚(粉体、粒径10μm)加入16g甲酸丙酯中制得固含量20％的溶液，继续向溶液中加入0.2g的月桂醇醚磷酸酯钾，在115℃下以800rpm/min的搅拌速度搅拌30min分散均匀，制得含氟树脂分散液。
向上述制得的含氟树脂分散液中加入8.08g二氧化硅纳米粒子(粒径20nm)，在50℃下搅拌反应4小时，降至室温，将混合物在离心速度4000rpm/min下离心10min，去除离心液，将得到的固体置于真空干燥箱内50℃真空干燥2h，得到含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒，测定粒径为63nm；
(2)将3.05g含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒分散于12.2g N,N-二甲基乙酰胺中，制得固含量20％的分散液；
(3)将100g 4,4’-二氨基二苯基醚溶解于900g N,N-二甲基乙酰胺中，充分混匀后继续向体系中加入103.607g均苯四酸二酐制得聚酰胺酸溶液；
(4)向步骤(3)制得的聚酰胺酸溶液中加入步骤(2)制得的分散液，得到含有含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的聚酰胺酸溶液；将该溶液涂布在玻璃基板上烘烤成膜(聚酰亚胺薄膜)。烘烤的工艺为：80℃1个小时，150℃20分钟，250℃20分钟，400℃10分钟。冷却后，将薄膜从基板上剥离，测试耐水性、介电常数、力学性能等，结果如表1所示。
实施例3
(1)将4g聚全氟乙丙烯(粉体、粒径25μm)加入16g乙酸苯酯中制得固含量20％的溶液，继续向溶液中加入0.2g的十二烷基硫酸钠，在105℃下以600rpm/min的搅拌速度搅拌20min分散均匀，制得含氟树脂分散液。
向上述制得的含氟树脂分散液中加入7.05g二氧化硅纳米粒子(粒径80nm)，在50℃下搅拌反应4小时，降至室温，将混合物在离心速度4000rpm/min下离心10min，去除离心液，将得到的固体置于真空干燥箱内50℃真空干燥2h，得到含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒，测定粒径为200nm；
(2)将0.208g含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒分散于0.832g N,N-二甲基乙酰胺中，制得固含量20％的分散液；
(3)将100g 4,4’-二氨基二苯基醚溶解于900g N,N-二甲基乙酰胺中，充分混匀后继续向体系中加入108.9g均苯四酸二酐制得聚酰胺酸溶液；
(4)向步骤(3)制得的聚酰胺酸溶液中加入步骤(2)制得的分散液，得到含有含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的聚酰胺酸溶液；将该溶液涂布在玻璃基板上烘烤成膜(聚酰亚胺薄膜)。烘烤的工艺为：80℃1个小时，150℃20分钟，250℃20分钟，400℃10分钟。冷却后，将薄膜从基板上剥离，测试耐水性、介电常数、力学性能等，结果如表1所示。
实施例4
(1)将4g聚四氟乙烯(粉体、粒径0.5μm)加入36g乙酸苯酯中制得固含量10％的溶液，继续向溶液中加入0.4g的十二烷基硫酸钠，在110℃下以500rpm/min的搅拌速度搅拌30min分散均匀，制得含氟树脂分散液。
向上述制得的含氟树脂分散液中加入12.12g二氧化硅纳米粒子(粒径15nm)，在50℃下搅拌反应4小时，降至室温，将混合物在离心速度4000rpm/min下离心10min，去除离心液，将得到的固体置于真空干燥箱内50℃真空干燥2h，得到含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒，测定粒径为30nm；
(2)将1.729g含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒分散于15.561g N,N-二甲基乙酰胺中，制得固含量10％的分散液；
(3)将100g间苯二胺溶解于1900g N-甲基吡咯烷酮中，充分混匀后继续向体系中加入245.96g 3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐制得聚酰胺酸溶液；
(4)向步骤(3)制得的聚酰胺酸溶液中加入步骤(2)制得的分散液，得到含有含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的聚酰胺酸溶液；将该溶液涂布在玻璃基板上烘烤成膜(聚酰亚胺薄膜)。烘烤的工艺为：80℃1个小时，150℃20分钟，250℃20分钟，400℃10分钟。冷却后，将薄膜从基板上剥离，测试耐水性、介电常数、力学性能等，结果如表1所示。
实施例5
(1)将4g聚全氟乙丙烯(粉体、粒径15μm)加入16g乙酸苯酯中制得固含量20％的溶液，继续向溶液中加入0.2g的十二烷基硫酸钠，在110℃下以500rpm/min的搅拌速度搅拌30min分散均匀，制得含氟树脂分散液。
向上述制得的含氟树脂分散液中加入6.06g二氧化硅纳米粒子(粒径30nm)，在50℃下搅拌反应4小时，降至室温，将混合物在离心速度4000rpm/min下离心10min，去除离心液，将得到的固体置于真空干燥箱内50℃真空干燥2h，得到含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒，测定粒径为70nm；
(2)将2.1g含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒分散于11.9g N,N-二甲基乙酰胺中，制得固含量15％的分散液；
(3)将100g 4,4’-二氨基二苯基甲烷溶解于900g N,N-二甲基乙酰胺中，充分混匀后继续向体系中加入162.5g 3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐制得聚酰胺酸溶液；
(4)向步骤(3)制得的聚酰胺酸溶液中加入步骤(2)制得的分散液，得到含有含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的聚酰胺酸溶液；将该溶液涂布在玻璃基板上烘烤成膜(聚酰亚胺薄膜)。烘烤的工艺为：80℃1个小时，150℃20分钟，250℃20分钟，400℃10分钟。冷却后，将薄膜从基板上剥离，测试耐水性、介电常数、力学性能等，结果如表1所示。
比较例1
将4g聚全氟乙丙烯(粉体、粒径15μm)、0.2g的十二烷基硫酸钠、6.06g二氧化硅纳米粒子(粒径30nm)，在110℃下以500rpm/min的搅拌速度搅拌30min分散均匀，制得分散液。
将100g 4,4’-二氨基二苯基醚溶解于900g N,N-二甲基乙酰胺中，充分混匀后继续向体系中加入108.9g均苯四酸二酐制得聚酰胺酸溶液；
将制得的分散液加入到聚酰胺酸溶液中，得到含有纳米二氧化硅微粒的聚酰胺酸溶液；将该溶液涂布在玻璃基板上烘烤成膜(聚酰亚胺薄膜)。烘烤的工艺为：80℃1个小时，150℃20分钟，250℃20分钟，400℃10分钟。冷却后，将薄膜从基板上剥离，测试耐水性、介电常数、力学性能等，结果如表1所示。
比较例2
将6.06g二氧化硅纳米粒子(粒径30nm)分撒在16gN,N-二甲基乙酰胺中，在110℃下以500rpm/min的搅拌速度搅拌30min分散均匀，制得分散液。
将100g 4,4’-二氨基二苯基醚溶解于900g N,N-二甲基乙酰胺中，充分混匀后继续向体系中加入108.9g均苯四酸二酐制得聚酰胺酸溶液；
将制得的分散液加入到聚酰胺酸溶液中，得到含有纳米二氧化硅微粒的聚酰胺酸溶液；将该溶液涂布在玻璃基板上烘烤成膜(聚酰亚胺薄膜)。烘烤的工艺为：80℃1个小时，150℃20分钟，250℃20分钟，400℃10分钟。冷却后，将薄膜从基板上剥离，测试耐水性、介电常数、力学性能等，结果如表1所示。
测试例
(1)介电常数(Dk)及损耗因子(Df)测试：将待测样品于去离子水中浸泡10分钟，接着置于烘箱中以温度约110℃烘烤约30分钟进行干燥，以精密阻抗分析仪(型号Agilent4294A)测定该测试样品的Dk/Df值。
(2)表面张力：达因笔测试；
(3)热膨胀系数：使用梅特勒公司静态热机械测试仪TMA/SDTA 2+，在测定温度范围为50-200℃，升温速度为10℃/分钟的条件下测定；
(4)力学性能：将聚酰亚胺薄膜分别制作成长宽尺寸为25.4mm×3.2mm的膜材，使用万能试验机(由岛津科学仪器股份有限公司(SHIMADZU)制造，设备名为AG-1S)来测量膜材的抗拉强度(MPa)、伸长率(％)。
(5)吸水率：将烘干至恒重的膜裁成一片约0.2-0.3g大小，80℃下浸泡在去离子水中24小时，随后将膜取出，用纸擦干其表面，迅速的在天平上称重。吸水率S可由公式算出S＝(Ws–Wd)/Wd*100(％)。
表1
由表1可见，通过添加含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的聚酰亚胺薄膜(实施例1-5)，其耐水性有了明显提高，同时介电常数下降，具有良好的介电性能，并且，力学性能及外观也均保持了优异的水平。而同时向聚酰胺酸中添加含氟树脂及二氧化硅微粒的聚酰亚胺薄膜(比较例1)，吸水率尤其较差，并且薄膜外观上有微小裂纹导致力学性能较差，仅添加二氧化硅微粒(未包覆含氟树脂)的比较例2的聚酰亚胺薄膜，在耐水性、介电性能及力学性能等方面均不如本发明的聚酰亚胺薄膜。

Claims (10)

1.一种耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜，其特征在于，以重量含量计，所述聚酰亚胺薄膜含有0.1-1.5％含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒。
2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的粒径为10-200nm。
3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述含氟树脂为聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒由下述方法制得：
(1)将含氟树脂粉体加入酯类溶剂中，制备固含量10-20％的溶液，分散均匀获得含氟树脂分散液；
(2)向每100重量份的含氟树脂分散液中加入30-40重量份二氧化硅纳米粒子，在50-80℃下搅拌反应3-6小时，降至室温，离心除去离心液，干燥，得到含氟树脂包覆二氧化硅微粒。
5.根据权利要求4所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述酯类溶剂为乙酸丁烯酯、乙酸苯酯、甲酸戊酯、甲酸丙酯中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在步骤(1)中，还加入占含氟树脂粉体5-10％的分散剂，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、单十二烷基磷酸酯钾、月桂醇醚磷酸酯钾中的一种或几种。
7.根据权利要求4所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述含氟树脂粉体的粒径为0.5-25μm；所述二氧化硅纳米粒子的粒径为15-80nm。
8.根据权利要求4所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在步骤(1)中，所述分散是在105-115℃下以500rpm/min-800rpm/min的搅拌速度下分散20-30min。
9.一种如权利要求1-8中任意一项所述耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)将二元胺溶于有机溶剂中，制得重量浓度5-10％的二元胺溶液，然后向二元胺溶液中加入二元酐，制得聚酰胺酸溶液；
(2)将含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒分散于有机溶剂中，制得固含量10-20％的颗粒分散液；
(3)向制得的聚酰胺酸溶液中，加入颗粒分散液使得含氟树脂包覆纳米二氧化硅微粒的量为二元酐与二元酸总量的0.1-1.5％；
(4)通过溶液浇铸、流涎、或者溶液挤出的方式制得聚酰亚胺薄膜；
其中，步骤(1)与步骤(2)的顺序可以互换。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述二元胺与二元酐的摩尔比为1.1～1.0:1；
所述二元酐为均苯四酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、2,3’,3,4’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,3’,6,7’-萘四甲酸二酐、吡啶-2,3,5,6-四甲酸二酐中的一种或几种；
所述所述二元胺为对苯二胺、间苯二胺、联苯胺、对苯二甲胺、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、1,5’-二氨基萘、3,3’-二甲氧基联苯胺、1,4’-双(3-甲基-5氨基苯基)苯以及上述二元胺的酰胺形成性衍生物中的一种或几种；
所述有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种。
CN201811063457.1A 2018-09-12 2018-09-12 一种耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜 Active CN109206906B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811063457.1A CN109206906B (zh) 2018-09-12 2018-09-12 一种耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811063457.1A CN109206906B (zh) 2018-09-12 2018-09-12 一种耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109206906A true CN109206906A (zh) 2019-01-15
CN109206906B CN109206906B (zh) 2021-02-09

Family

ID=64983942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811063457.1A Active CN109206906B (zh) 2018-09-12 2018-09-12 一种耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109206906B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111417253A (zh) * 2020-04-13 2020-07-14 南京鑫达泰科技有限公司 一种低介电常数聚酰亚胺电路板
CN112679954A (zh) * 2020-12-28 2021-04-20 安徽省长荣新材料科技有限公司 一种低介电常数聚酰亚胺薄膜及其制备方法
CN113549325A (zh) * 2021-06-29 2021-10-26 宁波长阳科技股份有限公司 一种低介电聚酰亚胺薄膜、其制备方法及应用
CN113683800A (zh) * 2021-08-31 2021-11-23 安徽国风塑业股份有限公司 一种低吸水率聚酰亚胺薄膜的制备方法
CN114361708A (zh) * 2022-01-05 2022-04-15 池州精研新能源科技有限公司 环保型水系电池及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102197084A (zh) * 2008-11-17 2011-09-21 佛罗里达大学研究基金会公司 惰性的耐磨的基于含氟聚合物的固体润滑剂、其制备方法及使用方法
KR20120126213A (ko) * 2011-05-11 2012-11-21 단국대학교 산학협력단 경화 가능한 초소수성 코팅을 위한 조성물 및 이를 이용한 초소수성 막을 구비한 기판의 제조방법
CN104893293A (zh) * 2015-05-25 2015-09-09 巨化集团技术中心 一种ptfe超微粉的分散方法及其分散液在不粘涂料中的应用
CN106366334A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 宁波今山电子材料有限公司 一种低介电常数低介电损耗因子的聚酰亚胺薄膜的制备方法
CN108250928A (zh) * 2018-01-23 2018-07-06 深圳威耐纳米新材料科技有限公司 一种含复合金属纳米核颗粒的水性玻璃纳米涂料及制备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102197084A (zh) * 2008-11-17 2011-09-21 佛罗里达大学研究基金会公司 惰性的耐磨的基于含氟聚合物的固体润滑剂、其制备方法及使用方法
KR20120126213A (ko) * 2011-05-11 2012-11-21 단국대학교 산학협력단 경화 가능한 초소수성 코팅을 위한 조성물 및 이를 이용한 초소수성 막을 구비한 기판의 제조방법
CN104893293A (zh) * 2015-05-25 2015-09-09 巨化集团技术中心 一种ptfe超微粉的分散方法及其分散液在不粘涂料中的应用
CN106366334A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 宁波今山电子材料有限公司 一种低介电常数低介电损耗因子的聚酰亚胺薄膜的制备方法
CN108250928A (zh) * 2018-01-23 2018-07-06 深圳威耐纳米新材料科技有限公司 一种含复合金属纳米核颗粒的水性玻璃纳米涂料及制备

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111417253A (zh) * 2020-04-13 2020-07-14 南京鑫达泰科技有限公司 一种低介电常数聚酰亚胺电路板
CN112679954A (zh) * 2020-12-28 2021-04-20 安徽省长荣新材料科技有限公司 一种低介电常数聚酰亚胺薄膜及其制备方法
CN113549325A (zh) * 2021-06-29 2021-10-26 宁波长阳科技股份有限公司 一种低介电聚酰亚胺薄膜、其制备方法及应用
CN113683800A (zh) * 2021-08-31 2021-11-23 安徽国风塑业股份有限公司 一种低吸水率聚酰亚胺薄膜的制备方法
CN113683800B (zh) * 2021-08-31 2024-02-06 安徽国风新材料股份有限公司 一种低吸水率聚酰亚胺薄膜的制备方法
CN114361708A (zh) * 2022-01-05 2022-04-15 池州精研新能源科技有限公司 环保型水系电池及其制备方法
CN114361708B (zh) * 2022-01-05 2022-08-19 池州精研新能源科技有限公司 环保型水系电池及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109206906B (zh) 2021-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109206906A (zh) 一种耐水性优异的低介电常数聚酰亚胺薄膜
CN109627470B (zh) 一种低介电聚酰亚胺薄膜的制备方法
CN107108926B (zh) 利用具有气孔的粒子的聚酰亚胺膜的制备方法及低介电常数的聚酰亚胺膜
CN106750435B (zh) 一种低介电常数有序多孔聚酰亚胺薄膜的制备方法
KR101831009B1 (ko) 폴리이미드 전구체 수용액 조성물, 및 폴리이미드 전구체 수용액 조성물의 제조 방법
TWI498364B (zh) 低介電常數及低光澤度之聚醯亞胺膜及其製備方法
CN113604045B (zh) 一种低介电性能的热塑性聚酰亚胺树脂复合薄膜及其制备方法
CN104910409B (zh) 一种多孔低介电聚酰亚胺薄膜的制备方法
CN108586780B (zh) 一种多孔性聚酰亚胺薄膜及其制备方法
CN109817870A (zh) 聚酰亚胺微球浆料、复合隔膜及锂离子电池
CN108341950A (zh) 一种黑色聚酰亚胺薄膜的制备方法
TWI736867B (zh) 聚醯亞胺清漆及其製備方法、聚醯亞胺塗層製品及其製備方法、電線以及電子裝置
CN107674418A (zh) 一种ptfe/pi复合材料及其制备方法
CN112679770A (zh) 一种低介电常数聚酰亚胺薄膜及其制备方法
CN114072451A (zh) 聚酰胺酸组合物、制备聚酰胺酸组合物的方法、包含该组合物的聚酰亚胺
CN112480405B (zh) 本征型低介质损耗因数聚酰亚胺薄膜及其制备方法
JP2010126634A (ja) ポリイミドフィルムおよびその製造方法
JP7442615B2 (ja) ポリアミド酸組成物、ポリアミド酸組成物の製造方法、それを含むポリイミド及びそれを含む被覆物
CN113527735B (zh) 一种低介电聚酰亚胺薄膜及其制备方法
CN109627472A (zh) 一种高导热高拉伸弹性模量聚酰亚胺薄膜及其制备方法
CN115058005A (zh) 低介电损耗的黑色素纳米材料及在基板上制备其涂层的方法及产品
CN116135915A (zh) 高导热聚亚酰胺膜的制作方法
CN113549325A (zh) 一种低介电聚酰亚胺薄膜、其制备方法及应用
CN113402746A (zh) 一种哑光绝缘聚酰亚胺黑膜及其制备方法
CN109096758A (zh) 一种低介电常数聚酰亚胺薄膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant