CN110577642B - 一种含酰基苯并咪唑聚酰亚胺及制备方法、含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含酰基苯并咪唑聚酰亚胺及制备方法、含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜及制备方法和应用，属于聚酰亚胺材料技术领域。本发明提供的含有酰胺苯并咪唑的聚酰亚胺薄膜的玻璃化转变温度为353～363℃，5wt％热分解温度为450～462℃，拉伸强度为152～207MPa，拉伸模量为4.5～7.5GPa，热膨胀系数低至3.7ppm/K。本发明提供的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜热稳定性高、尺寸稳定性好、玻璃化转变温度高、机械力学性能优异，满足聚酰亚胺作为柔性基板所需承受的条件，是理想的柔性基板材料。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种含酰基苯并咪唑聚酰亚胺及制备方法、含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜及制备方法和应用。
背景技术
聚酰亚胺薄膜是一种耐热性优良的绝缘材料，其广泛应用于电子、电工、航天航空等行业。OLED柔性基板用聚酰亚胺薄膜要求具有优良耐高温性能、尺寸稳定性强、高模量、热膨胀系数小于或等于无机石英玻璃材料的热膨胀系数。
聚酰亚胺一般是由二胺类单体和二酐类单体发生聚合反应制备得到。其中，以苯并咪唑类二胺单体和含酰胺结构制备的苯并咪唑聚酰亚胺具有诸多优势，例如，中国专利CN102558860A公开了一种聚酰亚胺薄膜和制备方法，以2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑和均苯四甲酸二酐单体为原料制备的苯并咪唑聚酰亚胺薄膜具有良好的尺寸稳定性，其线膨胀系数保持在8～21ppm/K 左右，但是作为OLED柔性基板材料，其线膨胀系数还需进一步降低。申晓华于2012年发表于《高分子材料科学与工程》的“含有氢键的聚酰亚胺薄膜的制备和性能表征”一文和中国专利CN105175723A公开的含酰胺的聚酰亚胺具有高模量，线膨胀系数保持在3ppm/K左右，但是其玻璃化转变温度在300℃左右，无法满足OLED柔性基板材料加工过程中耐高温要求。因此，现有的苯并咪唑聚酰亚胺不能满足同时具备较高的玻璃化转变温度和较低的线性膨胀系数，限制了其在OLED柔性基板中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含酰基苯并咪唑聚酰亚胺及制备方法、含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜及制备方法和应用。本发明制备的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺热稳定性高、尺寸稳定性好、玻璃化转变温度高、线性膨胀系数低且机械力学性能优异。
本发明制备的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺及含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜具有自支撑性，玻璃化转变温度高、线性膨胀系数低，且热稳定性、尺寸稳定性和机械性能优异。
本发明提供的制备方法操作简单、工业化生产。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种含酰基苯并咪唑聚酰亚胺，具有式I所示结构：
式I中，n为50～150；
X包括以下取代基中的任意一种：
Y包括以下取代基中的任意一种：
本发明提供了上述技术方案所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：
在保护性气氛条件下，将二胺单体、二酐单体和溶剂混合，进行聚合反应，得到含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸；
将所述含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸进行亚胺化反应，得到具有式I所示结构的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺；
所述二胺单体具有式A所示结构：
式A中，X包括以下取代基中的任意一种：
所述二酐单体包括以下结构式中的任意一种：
优选的，所述二胺单体和二酐单体的摩尔比为1:(1～1.3)。
优选的，所述聚合反应的温度为-5～20℃，时间为8～16h；
所述亚胺化反应的温度为120～400℃，时间为3～12h。
本发明提供了一种含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜，所述薄膜的材质为含酰基苯并咪唑聚酰亚胺；所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺为上述技术方案所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺或上述技术方案所述制备方法制备的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺。
本发明提供了一种含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：
在保护性气氛条件下，将二胺单体、二酐单体和溶剂混合，进行聚合反应，得到含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液；
将所述含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液涂膜后进行亚胺化反应，得到含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜；
所述二胺单体具有式A所示的结构：
式A-1和式A-2中，X包括以下取代基中的任意一种：
所述二酐单体包括以下结构式中的任意一种：
优选的，所述涂膜后形成湿膜的厚度为20～400μm。
优选的，所述涂膜前还包括将所述含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液进行静置除泡；所述静置除泡的温度为-20～0℃，时间为6～30h。
优选的，所述涂膜完成后还包括将所得湿膜进行除溶剂处理，所述除溶剂处理的温度为70～200℃，时间为3～12h。
本发明还提供了上述技术方案所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜或上述技术方案所述制备方法制备得到的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜在制备柔性基板中的应用。
本发明提供了一种含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺，具有式I所示结构。本发明提供的含酰胺苯并咪唑的聚酰亚胺由于含有苯并咪唑和酰胺结构，既保留了苯并咪唑聚酰亚胺类材料的高玻璃化转变温度的性能，同时拥有含酰胺类聚酰亚胺类材料的超低线膨胀系数和优异的机械性能，拓展了聚酰亚胺材料的应用领域。如实施例结果所示，本发明提供的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的玻璃化转变温度在350℃以上，线膨胀系数低至3.7ppm/K。
本发明提供的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺制备方法操作简单，适宜工业化生产。
本发明提供的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜玻璃化转变温度为 353～379℃，在氮气气氛中5wt％热分解温度为461～462℃，拉伸强度为152～207MPa，拉伸模量为4.5～7.5GPa，热膨胀系数为3.7～12.3ppm/K，具有自支撑性，且玻璃化转变温度高、尺寸稳定性好、机械力学性能优异，将本发明提供的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜应用于OLED的柔性基板，能够承受柔性基板在制作过程的高温加工环境，减少出现爆板、分层等质量缺陷，提高了OLED柔性基板的性能及质量。
附图说明
图1为实施例1～3制备的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺的红外图；
图2为实施例1～3制备的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的热失重图；
图3为实施例1～3制备的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的动态热机械图；
图4为实施例1～3制备的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的热机械图。
具体实施方式
本发明提供了一种含酰基苯并咪唑聚酰亚胺，具有式I所示结构：
式I中，n为50～150；
X包括以下取代基中的任意一种：
Y包括以下取代基中的任意一种：
在本发明中，所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺优选包括式I-1～I-3所示结构中的任意一种：
本发明提供了一种含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺，具有式I所示结构。本发明提供的含酰胺苯并咪唑的聚酰亚胺由于含有苯并咪唑和酰胺结构，既保留了苯并咪唑聚酰亚胺类材料的高玻璃化转变温度的性能，同时拥有含酰胺类聚酰亚胺类材料的超低线膨胀系数和优异的机械性能，拓展了聚酰亚胺材料的应用领域。
本发明提供了上述技术方案所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：
在保护性气氛条件下，将二胺单体、二酐单体和溶剂混合，进行聚合反应，得到含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸；
将所述含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸进行亚胺化反应，得到含酰基苯并咪唑聚酰亚胺；
所述二胺单体具有式A所示的结构：
式A中，X包括以下取代基中的任意一种：
所述二酐单体包括以下结构式中的任意一种：
在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明在保护性气氛条件下，将二胺单体、二酐单体和溶剂混合，进行聚合反应，得到含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸。
在本发明中，所述二胺单体和二酐单体的摩尔比优选为1:(1～1.3)，更优选为1:(1～1.25)。
在本发明中，当二酐单体为上述结构式中的两种时，两种二酐单体的摩尔比优选为(1～4):(1～4)。在本发明中，当二酐单体为两种二酐单体的混合物时，所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺的制备方法优选与采用一种二酐单体的制备方法相同，在此不再赘述。
本发明对于所述保护性气氛没有特殊限定，采用本领域熟知的保护性气氛即可，具体如氮气或氩气。在本发明中，所述溶剂优选为非质子性溶剂，更优选为N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。在本发明中，所述N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮在使用前优选进行干燥处理。本发明对于所述干燥处理的具体方法没有特殊限定，采用本领域熟知的有机溶剂的干燥方法即可。本发明对于所述溶剂的用量没有特殊限定，能够保证体系的固含量 (即二酐单体和二胺单体的总质量)为8～30％即可。
在本发明中，所述二胺单体、二酐单体和溶剂混合的方式优选为先将二胺单体加入到溶剂中，然后加入二酐单体。在本发明中，所述混合优选在搅拌条件下进行，本发明对于所述搅拌的速度没有特殊要求，采用本领域熟知的搅拌速度即可；本发明对于所述混合的时间没有特殊限定，能够保证所述二胺单体、二酐单体和溶剂混合均匀即可。
在本发明中，所述聚合反应的温度优选为-5～20℃，更优选为-5～0℃，最优选为0℃；所述聚合反应的时间优选为8～16h，更优选为6～12h。
完成所述聚合反应后，本发明优选还包括将所得反应体系进行干燥以除去溶剂。本发明对于所述干燥的温度和时间没有特殊限定，能够保证将反应体系中的溶剂完全除去即可。
得到含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸后，本发明将所述含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸进行亚胺化反应，得到含酰基苯并咪唑聚酰亚胺。
在本发明中，所述亚胺化反应的温度优选为120～400℃，所述亚胺化反应的时间优选为3～12h。在本发明中，所述亚胺化反应优选在马弗炉中进行。在本发明中，所述亚胺化反应优选在程序升温条件下进行。在本发明中，所述程序升温条件优选为200～230℃条件下加热1～2h，在250～300℃条件下加热1～2h，在300～400℃条件下加热1～2h(简写为200～230℃/1～2h+250～300℃ /1～2h+310～400℃/1～2h)。在本发明中，所述程序升温条件优选为根据不同的目标产物进行选择。在本发明的实施例中，当目标产物是I-1时，所述程序升温条件优选为200℃/1h+280℃/1h+350℃/1h；当目标产物是I-2时，所述程序升温条件优选为200℃/1h+250℃/1h+300℃/1h；当目标产物是I-3时，所述程序升温条件优选为200℃/1h+280℃/1h+350℃/1h。本发明在该升温程序条件下进行亚胺化反应，能够在提高含酰基苯并咪唑聚酰亚胺的玻璃化转变温度的同时，降低其线性膨胀系数，同时还能够提高其机械性能。
本发明提供了一种含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜，所述薄膜的材质为含酰基苯并咪唑聚酰亚胺；所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺为上述技术方案所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺或上述技术方案所述制备方法制备的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺。
本发明还提供了上述技术方案所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的另外一种制备方法，包括以下步骤：
在保护性气氛条件下，将二胺单体、二酐单体和溶剂混合，进行聚合反应，得到含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液；
将所述含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液涂膜后进行亚胺化反应，得到含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜；
所述二胺单体具有式A所示的结构：
式A中，X包括以下取代基中的任意一种：
所述二酐单体包括以下结构式中的任意一种或两种，更优选为任意一种：
在本发明中，所述二胺单体和二酐单体的摩尔比优选为1:(1～1.3)，更优选为1:(1～1.25)。在本发明中，当二酐单体为上述结构式中的两种时，两种二酐单体的摩尔比优选为(1～4):(1～4)。在本发明中，当二酐单体为两种二酐单体的混合物时，所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的制备方法优选与上述技术方案中采用一种二酐单体制备含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的制备方法相同，在此不再赘述。
在本发明中，所述保护性气氛的选择、溶剂种类和用量的选择、各物料的混合方式、聚合反应的条件优选与上述制备含酰基苯并咪唑聚酰亚胺的技术方案相同，在此不再赘述。
完成所述聚合反应后，本发明优选还包括将所得体系进行静置除泡和解冻处理，得到含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液。在本发明中，所述静置除泡优选在冷冻条件下进行。在本发明中，所述静置除泡的温度优选为-20～0℃，更优选为-20～-10℃；所述静置除泡的时间优选为6～30h，更优选为12～24h。在本发明中，静置除泡能够使体系中产生的气泡慢慢溢出，得到完全无泡、均一的含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液(PAA)。
在本发明中，本发明对于所述解冻处理的温度没有特殊限定，采用本领域熟知的解冻处理温度即可，具体如常温。所述解冻处理的时间优选为 30～60min，更优选为30～40min。在本发明中，经过所述解冻处理后，在静置除泡过程中冻结的含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液恢复至粘流状态。
得到含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液后，本发明将所述含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液涂膜后进行亚胺化反应，得到含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜。
本发明对于所述涂膜的工艺没有特殊要求，采用本领域熟知的涂膜工艺即可。在本发明中，所述涂膜的载体优选为玻璃。在本发明中，所述涂膜后所得湿膜的厚度优选为20～400μm，更优选为200～400μm。
完成所述涂膜后，本发明优选还包括将所得湿膜进行除溶剂处理。在本发明中，所述除溶剂处理的温度优选为70～200℃，更优选为80～200℃；所述除溶剂处理的时间为3～12h，更优选为3～6h。本发明对于所述除溶剂处理采用的装置没有特殊限定，采用本领域熟知的除溶剂处理装置即可，具体如烘箱。在本发明中，所述除溶剂处理优选在程序升温条件下进行，所述程序升温条件优选为在80℃条件下加热1h，140℃条件下加热1h，200℃条件下加热1h(简写为80℃/1h+140℃/1h+200℃/1h)，在该升温程序条件下对溶剂进行去除，有利于在提高含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的玻璃化转变温度的同时，降低其线性膨胀系数，同时还能够提高其机械性能。
除溶剂处理完成后，本发明将所得薄膜进行亚胺化反应；所述亚胺化反应的温度和时间优选与上述制备含酰基苯并咪唑聚酰亚胺的技术方案相同，在此不再赘述。
完成所述亚胺化反应后，本发明优选还包括将马弗炉降至室温，将含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜剥离下来。本发明对于所述将含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜剥离下来的方式没有特殊限定，采用本领域熟知的剥离含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的方式即可，具体如45～55℃的热水中进行剥离，得到含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜。
本发明以二酐和含有苯并咪唑和酰胺结构的二胺为原料制备得到的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜同时具有高玻璃化转变温度(Tg)、超低线膨胀系数(CTE)和优异的机械性能，能够满足OLED柔性基板对高玻璃化转变温度和低线膨胀系数的需求。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
氮气保护条件下，将10g 4-氨基-N-(5-氨基苯并咪唑-2-基)-苯甲酰胺加入至50g经干燥的超干N,N-二甲基乙酰胺中，在冰浴条件下搅拌混合，加入 11.00g 3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐继续搅拌，随着搅拌时间的延长体系的粘度变大，补加超干N,N-二甲基乙酰胺119.0g，所得体系的固含量为15.0wt％，从溶剂加入完毕开始计时，聚合反应10h后，取下反应装置并密封瓶口，静置于-20℃的冰箱中冷冻静置除泡24h，得到黄色均一的含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液(PAA胶液)；
将PAA胶液至于室温下解冻30min，在干净平整的玻璃片上进行涂膜，厚度为400μm，将涂好的玻璃片转移至鼓风烘箱中，按照80℃/1h+140℃ /1h+200℃/1h的升温程序除去溶剂，待烘箱温度降至室温后，将玻璃板转移至马弗炉中，按照200℃/1h+280℃/1h+350℃/1h的升温程序进行亚胺化反应，待马弗炉降至室温后将玻璃板取出，置于50℃的热水中，将所得薄膜从玻璃板上剥离下来，得到具有式I-1所示结构的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜，其中n为50～150。
实施例2
在氮气保护条件下，将10g 4-氨基-N-(5-氨基-1-甲基苯并咪唑-2-基)-苯甲酰胺加入至50g经干燥的超干N-甲基吡咯烷酮中，在冰浴条件下搅拌混合，加入10.459g 3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐继续搅拌，随着搅拌时间的延长体系的粘度变大，补加超干N-甲基吡咯烷酮115.9g，所得体系的固含量为 15.0wt％，从溶剂加入完毕开始计时，聚合反应10h后，取下反应装置并密封瓶口，静置于-20℃的冰箱中冷冻静置除泡24h，得到黄色均一的含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液(PAA胶液)；
将PAA胶液至于室温下解冻30min，在干净平整的玻璃片上进行涂膜，厚度为400μm，将涂好的玻璃片转移至鼓风烘箱中，按照80℃/1h+140℃/1h+200℃/1h的升温程序除去溶剂，待烘箱温度降至室温后，将玻璃板转移至马弗炉中，按照200℃/1h+250℃/1h+300℃/1h的升温程序进行亚胺化反应，待马弗炉降至室温后将玻璃板取出，置于50℃的热水中，将所得薄膜从玻璃板上剥离下来，得到具有式I-2所示结构的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜，其中n为50～150。
实施例3
在氮气保护条件下，将10g 4-氨基-N-(5-氨基-1-苯基苯并咪唑-2-基)-苯甲酰胺加入至50g经干燥的超干N,N-二甲基乙酰胺中，在冰浴条件下搅拌混合，加入8.569g 3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐继续搅拌，随着搅拌时间的延长体系的粘度变大，补加超干N,N-二甲基乙酰胺共105.2g，所得体系的固含量为 15.0wt％，从溶剂加入完毕开始计时，聚合反应时间10h后，取下反应装置并密封瓶口，静置于-20℃的冰箱中冷冻静置除泡24h，得到黄色均一的含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液(PAA胶液)；
将PAA胶液至于室温下解冻至20℃，在干净平整的玻璃片上进行涂膜，厚度为400μm，将涂好的玻璃片转移至鼓风烘箱中，按照80℃/1h+140℃ /1h+200℃/1h的升温程序预烘以除去溶剂，待烘箱温度降至室温后，将玻璃板转移至马弗炉中，按照200℃/1h+280℃/1h+350℃/1h的升温程序进行亚胺化反应，待马弗炉降至室温后将玻璃板取出，置于50℃的热水中，将所得薄膜从玻璃板上剥离下来，得到具有式II-1所示结构的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜，其中n为50～150。
测试例1
实施例1～3制备的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的红外图如图1所示。由图1可知，实施例1～3制备的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜在1773cm-1 (酰亚胺羰基对称拉伸峰)，1708cm-1(酰亚胺羰基不对称拉伸峰)，1600cm-1 (苯并咪唑环振动峰)，3258cm-1(酰胺键上-NH-振动峰)处分别表现出典型的特征酰亚胺、苯并咪唑和酰胺的吸收峰，表明本发明成功制备得到式 I-1～I-3所示结构的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜。
测试例2
采用TGA550，在氮气气氛、加热速率为10℃min-1条件下和TA DSC Q100型示差扫描量热仪，在氮气气氛下、升温速率为20℃/min条件下对实施例1～3制备的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜进行热稳定性测试，结果如图 2～3和表1所示。
表1聚酰亚胺薄膜的性能测试结果
由图2～3和表1可知，本发明实施例1～3制备的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的5wt％热失重温度为450～462℃，玻璃化转变温度为353～379℃；表明本发明制备的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜具有优异的热稳定性和高玻璃化转变温度。
测试例3
采用Shimadzu AG-I型万能试验机，在室温下测试实施例1～3制备的苯并咪唑取代的聚酰亚胺薄膜的机械性能，其中，样品尺寸为20mm*3mm*0.02mm，拉伸速率为8mm/min；拉伸模量(E)，最大拉伸强度 (σmax)和断裂伸长率(εb)由仪器附属的计算机软件计算得到，测试结果为5 个样品的平均值，测试结果如表1所示。
由表1可知，本发明制备的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的拉伸强度为 152～207MPa，拉伸模量为4.5～7.5GPa；表明本发明制备的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜具有优异的机械力学性能。
测试例4
采用Mettler Toledo TMA/SDTA 841e型热机械分析仪，采用薄膜拉伸模式，在80mL/min、氮气气氛、升温速率为5℃/min，静态力为0.02N的条件下对实施例1～3制备的苯并咪唑取代的聚酰亚胺薄膜进行热尺寸稳定性测试，以线膨胀系数表示，测试结果如图4和表1所示。
由图4和表1可知，本发明制备的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的线膨胀系数低至3.7ppm/K；表明本发明制备的含酰胺苯并咪唑聚酰亚胺薄膜具有优异的尺寸稳定性。
综上可知，本发明制备的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜热稳定性高、尺寸稳定性好、玻璃化转变温度高、线性膨胀系数低且机械力学性能优异。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种含酰基苯并咪唑聚酰亚胺，其特征在于，具有式I所示结构：
式I中，n为50～150；
X包括以下取代基中的任意一种：
Y包括以下取代基中的任意一种：
所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：
在保护性气氛条件下，将二胺单体、二酐单体和溶剂混合，进行聚合反应，得到含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸；所述聚合反应的时间为8～16h；
将所述含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸进行亚胺化反应，得到具有式I所示结构的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺；
所述二胺单体具有式A所示结构：
式A中，X包括以下取代基中的任意一种：
所述二酐单体包括以下结构式中的任意一种：
2.权利要求1所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在保护性气氛条件下，将二胺单体、二酐单体和溶剂混合，进行聚合反应，得到含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸；所述聚合反应的时间为8～16h；
将所述含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸进行亚胺化反应，得到具有式I所示结构的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺；
所述二胺单体具有式A所示结构：
式A中，X包括以下取代基中的任意一种：
所述二酐单体包括以下结构式中的任意一种：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述二胺单体和二酐单体的摩尔比为1:(1～1.3)。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为-5～20℃；
所述亚胺化反应的温度为120～400℃，时间为3～12h。
5.一种含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述薄膜的材质为含酰基苯并咪唑聚酰亚胺；
所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺为权利要求1所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺或权利要求2～4任一项所述制备方法制备的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺。
6.权利要求5所述含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在保护性气氛条件下，将二胺单体、二酐单体和溶剂混合，进行聚合反应，得到含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液；
将所述含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液涂膜后进行亚胺化反应，得到含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜；
所述二胺单体具有式A所示的结构：
式A中，X包括以下取代基中的任意一种：
所述二酐单体包括以下结构式中的任意一种：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述涂膜后形成湿膜的厚度为20～400μm。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述涂膜前还包括将所述含酰胺苯并咪唑聚酰胺酸胶液进行静置除泡；
所述静置除泡的温度为-20～0℃，时间为6～30h。
9.根据权利要求6～8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述涂膜完成后还包括将所得湿膜进行除溶剂处理，所述除溶剂处理的温度为70～200℃，时间为3～12h。
10.权利要求5所述的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜或权利要求6～9任一项所述制备方法制备得到的含酰基苯并咪唑聚酰亚胺薄膜在制备柔性基板中的应用。
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