CN113174072B - 一种隔水透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用 - Google Patents
一种隔水透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113174072B CN113174072B CN202110338860.6A CN202110338860A CN113174072B CN 113174072 B CN113174072 B CN 113174072B CN 202110338860 A CN202110338860 A CN 202110338860A CN 113174072 B CN113174072 B CN 113174072B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyimide film
- transparent polyimide
- water
- solution
- film according
- 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.)
- Active
Links
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 28
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 229920005575 poly(amic acid) Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N ac1mqpva Chemical compound CC12C(=O)OC(=O)C1(C)C1(C)C2(C)C(=O)OC1=O GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 9
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LJMPOXUWPWEILS-UHFFFAOYSA-N 3a,4,4a,7a,8,8a-hexahydrofuro[3,4-f][2]benzofuran-1,3,5,7-tetrone Chemical compound C1C2C(=O)OC(=O)C2CC2C(=O)OC(=O)C21 LJMPOXUWPWEILS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 claims description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- HLBLWEWZXPIGSM-UHFFFAOYSA-N 4-Aminophenyl ether Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1OC1=CC=C(N)C=C1 HLBLWEWZXPIGSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DZIHTWJGPDVSGE-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-aminocyclohexyl)methyl]cyclohexan-1-amine Chemical compound C1CC(N)CCC1CC1CCC(N)CC1 DZIHTWJGPDVSGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 4
- LACZRKUWKHQVKS-UHFFFAOYSA-N 4-[4-[4-amino-2-(trifluoromethyl)phenoxy]phenoxy]-3-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound FC(F)(F)C1=CC(N)=CC=C1OC(C=C1)=CC=C1OC1=CC=C(N)C=C1C(F)(F)F LACZRKUWKHQVKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YGYCECQIOXZODZ-UHFFFAOYSA-N 4415-87-6 Chemical compound O=C1OC(=O)C2C1C1C(=O)OC(=O)C12 YGYCECQIOXZODZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QHHKLPCQTTWFSS-UHFFFAOYSA-N 5-[2-(1,3-dioxo-2-benzofuran-5-yl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-yl]-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1=C2C(=O)OC(=O)C2=CC(C(C=2C=C3C(=O)OC(=O)C3=CC=2)(C(F)(F)F)C(F)(F)F)=C1 QHHKLPCQTTWFSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WOSVXXBNNCUXMT-UHFFFAOYSA-N cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CC(C(O)=O)C(C(O)=O)C1C(O)=O WOSVXXBNNCUXMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 4
- MTEZSDOQASFMDI-UHFFFAOYSA-N 1-trimethoxysilylpropan-1-ol Chemical compound CCC(O)[Si](OC)(OC)OC MTEZSDOQASFMDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NVKGJHAQGWCWDI-UHFFFAOYSA-N 4-[4-amino-2-(trifluoromethyl)phenyl]-3-(trifluoromethyl)aniline Chemical group FC(F)(F)C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1C(F)(F)F NVKGJHAQGWCWDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical group [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- -1 hexafluoro-isopropyl Chemical group 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical group 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOCC1CO1 JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1003—Preparatory processes
- C08G73/1007—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1039—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors comprising halogen-containing substituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1067—Wholly aromatic polyimides, i.e. having both tetracarboxylic and diamino moieties aromatically bound
- C08G73/1071—Wholly aromatic polyimides containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
-
- 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
-
- 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
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种隔水透明聚酰亚胺薄膜。本发明还公开了上述隔水透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：S1、将季铵盐插层改性纳米云母粉分散液依次与二胺单体、二酐单体混匀，在惰性气体氛围中反应得到聚酰胺酸溶液；S2、将聚酰胺酸溶液与二胺单体混匀，进行反应，然后加入硅烷偶联剂继续反应得到溶液A；S3、将溶液A与正硅酸乙酯混匀，静置得到溶液B；将溶液B涂覆于基板表面，消泡，亚胺化，冷却至室温，剥离得到隔水透明聚酰亚胺薄膜。本发明还公开了上述隔水透明聚酰亚胺薄膜的应用。本发明透明且阻隔水氧的性能好。
Description
技术领域
本发明涉及聚酰亚胺技术领域，尤其涉及一种隔水透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用。
背景技术
随着人们对材料、器件结构研究的不断深入和器件制备工艺的不断进步，有机电致发光器件、液晶显示器等器件的柔性化、透明化成为了必然的发展趋势。聚酰亚胺具有突出的热稳定性和尺寸稳定性，以及良好的分子结构可设计性等特点，被认为是柔性有机电致发光器件衬底材料的最佳选择之一。
但是聚酰亚胺的阻隔性能相对较差，往往无法阻挡水对器件的阴极、有机发光等材料的侵蚀，这将显著降低有机电致发光器件、液晶显示器等器件的寿命，难以满足对器件内部结构的保护。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种隔水透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用，本发明透明且阻隔水的性能好。
本发明提出了一种隔水透明聚酰亚胺薄膜，所述隔水透明聚酰亚胺薄膜中掺杂有3.5-4.5wt％季铵盐插层改性纳米云母粉和6-7wt％纳米二氧化硅。
上述季铵盐插层改性纳米云母粉中的季铵盐可以为十六烷基三甲基溴化铵等长碳链季铵盐。
优选地，聚酰亚胺由二酐单体和二胺单体反应制得。
优选地，合成透明聚酰亚胺的二酐单体为4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐中的至少一种。
优选地，合成透明聚酰亚胺的二胺单体为4,4'-二氨基二苯醚、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、1,4-双(2'-三氟甲基-4'-氨基苯氧基)苯、4,4'-二氨基二环己基甲烷中的至少一种。
本发明还提出了上述隔水透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、将季铵盐插层改性纳米云母粉分散液依次与二胺单体、二酐单体混匀，在惰性气体氛围中反应得到聚酰胺酸溶液；
S2、将聚酰胺酸溶液与二胺单体混匀，进行反应，然后加入硅烷偶联剂继续反应得到溶液A；
S3、将溶液A与正硅酸乙酯混匀，静置得到溶液B；将溶液B涂覆于基板表面，消泡，亚胺化，冷却至室温，剥离得到隔水透明聚酰亚胺薄膜。
优选地，在S1中，改性纳米云母粉分散液的溶剂的含水量≤0.1wt％。
优选地，在S1中，改性纳米云母粉分散液的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种。
优选地，在S1中，二胺单体和二酐单体的摩尔数相同。
优选地，在S1中，反应温度为室温，反应时间为3-4h。
优选地，在S2中，硅烷偶联剂为含有环氧基团的硅烷偶联剂。
上述含有环氧基团的硅烷偶联剂可以为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷等。
优选地，在S2中，二胺单体和二酐单体的摩尔比为0.04-0.06:1。
优选地，在S2中，二胺单体和硅烷偶联剂的1:1.9-2.1。
优选地，在S2中，反应温度为室温。
优选地，在S2中，反应1-1.5h，然后加入硅烷偶联剂继续反应1.5-2h得到溶液A。
优选地，在S3中，静置≥30h。
优选地，在S3中，亚胺化程序为：分别于80-90℃、120-140℃、180-190℃、240-250℃和300-310℃保温0.5-1.5h。
上述S3中，溶液A与正硅酸乙酯的搅拌时间至少为20h，以使其混匀。
本发明还公开了上述隔水透明聚酰亚胺薄膜在柔性显示器中的应用。
在柔性显示器中，本发明所述隔水透明聚酰亚胺薄膜可作为柔性基板等器件使用。
有益效果：
1.本发明选用季铵盐插层改性纳米云母粉与二酐单体、二胺单体原位插层聚合，提高聚酰亚胺的水汽阻隔性能。
2.本发明调节二胺单体和二酐单体比例得到含有端氨基的聚酰胺酸，然后与含有环氧基团的硅烷偶联剂反应，在聚酰胺酸中接枝上硅烷偶联剂(即溶液A)，改善其与正硅酸乙酯的相容性，利用溶剂中含有的少量水和亚胺化过程中释放的水使得正硅酸乙酯水解成颗粒均匀且粒径较小(≤30nm)的纳米二氧化硅，并通过硅烷偶联剂使得纳米二氧化硅与聚酰胺酸连接在一起，并包覆纳米二氧化硅，避免纳米二氧化硅团聚，纳米二氧化硅与季铵盐插层改性纳米云母粉相互配合大幅提高薄膜阻隔水汽的性能。
3.均匀分布的纳米二氧化硅和纳米云母粉，同时使得薄膜保持了良好的透明性能，并且保持较好的韧性、强度，使其适合作为柔性基板等器件使用；选用含氟、含酯环结构的二胺、二酐单体，也可以提高薄膜的透明性能；氟元素还可以提高薄膜隔水性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种隔水透明聚酰亚胺薄膜，所述隔水透明聚酰亚胺薄膜中掺杂有3.5wt％季铵盐插层改性纳米云母粉和6wt％纳米二氧化硅。
上述隔水透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、将2.5g季铵盐插层改性纳米云母粉加入500mlN,N-二甲基乙酰胺(含水量≤0.1wt％)超声30min分散均匀得到季铵盐插层改性纳米云母粉分散液；向季铵盐插层改性纳米云母粉分散液中加入0.1mol4,4'-二氨基二苯醚溶解后，通入氮气，再分3次加入4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(共0.1mol)溶解，然后室温搅拌反应3h得到聚酰胺酸溶液；
S2、向聚酰胺酸溶液中加入0.004mol4,4'-二氨基二苯醚混匀，室温搅拌反应1h，然后加入0.0076molγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷继续搅拌反应1.5h得到溶液A；
S3、向溶液A中加入14.93g正硅酸乙酯搅拌24h混匀，然后静置36h得到溶液B；将溶液B涂覆于基板表面，消泡，再分别于80-90℃、120-140℃、180-190℃、240-250℃、300-310℃保温0.5h，然后冷却至室温，剥离得到隔水透明聚酰亚胺薄膜。
实施例2
一种隔水透明聚酰亚胺薄膜，所述隔水透明聚酰亚胺薄膜中掺杂有4.5wt％季铵盐插层改性纳米云母粉和7wt％纳米二氧化硅。
上述隔水透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、将3.42g季铵盐插层改性纳米云母粉加入500mlN,N-二甲基乙酰胺(含水量≤0.1wt％)超声30min分散均匀得到季铵盐插层改性纳米云母粉分散液；向季铵盐插层改性纳米云母粉分散液中加入0.1mol4,4'-二氨基二环己基甲烷溶解后，通入氮气，再分3次加入4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(共0.1mol)溶解，然后室温搅拌反应4h得到聚酰胺酸溶液；
S2、向聚酰胺酸溶液中加入0.006mol4,4'-二氨基二环己基甲烷混匀，室温搅拌反应1.5h，然后加入0.0126molγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷继续搅拌反应2h得到溶液A；
S3、向溶液A中加入18.4g正硅酸乙酯搅拌24h混匀，然后静置32h得到溶液B；将溶液B涂覆于基板表面，消泡，再分别于80-90℃、120-140℃、180-190℃、240-250℃、300-310℃保温1.5h，然后冷却至室温，剥离得到隔水透明聚酰亚胺薄膜。
实施例3
一种隔水透明聚酰亚胺薄膜，所述隔水透明聚酰亚胺薄膜中掺杂有4wt％季铵盐插层改性纳米云母粉和6.5wt％纳米二氧化硅。
上述隔水透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、将2.5g季铵盐插层改性纳米云母粉加入500mlN,N-二甲基乙酰胺(含水量≤0.1wt％)超声30min分散均匀得到季铵盐插层改性纳米云母粉分散液；向季铵盐插层改性纳米云母粉分散液中加入0.1mol2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯溶解后，通入氮气，再分3次加入1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐(共0.1mol)溶解，然后室温搅拌反应3.5h得到聚酰胺酸溶液；
S2、向聚酰胺酸溶液中加入0.005mol2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯混匀，室温搅拌反应1h，然后加入0.01molγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷继续搅拌反应2h得到溶液A；
S3、向溶液A中加入14.13g正硅酸乙酯搅拌24h混匀，然后静置36h得到溶液B；将溶液B涂覆于基板表面，消泡，再分别于80-90℃、120-140℃、180-190℃、240-250℃、300-310℃保温1h，然后冷却至室温，剥离得到隔水透明聚酰亚胺薄膜。
对比例1
一种透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
向500mlN,N-二甲基乙酰胺(含水量≤0.1wt％)中加入0.1mol2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯溶解后，通入氮气，再分3次加入1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐(共0.1mol)溶解，然后室温搅拌反应3.5h得到聚酰胺酸溶液；
将聚酰胺酸溶液涂覆于基板表面，消泡，再分别于80-90℃、120-140℃、180-190℃、240-250℃、300-310℃保温1h，然后冷却至室温，剥离得到透明聚酰亚胺薄膜。
对比例2
一种透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
将2.5g季铵盐插层改性纳米云母粉加入500mlN,N-二甲基乙酰胺(含水量≤0.1wt％)超声30min分散均匀得到季铵盐插层改性纳米云母粉分散液；向季铵盐插层改性纳米云母粉分散液中加入0.1mol2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯溶解后，通入氮气，再分3次加入1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐(共0.1mol)溶解，然后室温搅拌反应3.5h得到聚酰胺酸溶液；
将聚酰胺酸溶液涂覆于基板表面，消泡，再分别于80-90℃、120-140℃、180-190℃、240-250℃、300-310℃保温1h，然后冷却至室温，剥离得到透明聚酰亚胺薄膜。
对比例3
一种透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
向500mlN,N-二甲基乙酰胺(含水量≤0.1wt％)中加入0.1mol2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯溶解后，通入氮气，再分3次加入1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐(共0.1mol)溶解，然后室温搅拌反应3.5h得到聚酰胺酸溶液；
向聚酰胺酸溶液中加入14.13g正硅酸乙酯搅拌24h混匀，然后静置36h得到溶液B；将溶液B涂覆于基板表面，消泡，再分别于80-90℃、120-140℃、180-190℃、240-250℃、300-310℃保温1h，然后冷却至室温，剥离得到透明聚酰亚胺薄膜。
取实施例1-3和对比例1-3制得薄膜，进行性能检测，结果如表1所示。
参照ASTMF-1249，检测薄膜的水蒸气透过率，测试面积为5cm2，相对湿度为90％。
取长度为5mm，厚度为20μm的薄膜，在室温下以2mm/min的拉伸速率，用万能实验机进行断裂强度和断裂伸长率的检测。
表1检测结果
由上表可以看出，本发明具有良好的阻隔水汽性能、机械性能和透明性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述隔水透明聚酰亚胺薄膜中掺杂有3.5-4.5wt％季铵盐插层改性纳米云母粉和6-7wt％纳米二氧化硅；
其中，所述隔水透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S1、将季铵盐插层改性纳米云母粉分散液依次与二胺单体、二酐单体混匀，在惰性气体氛围中反应得到聚酰胺酸溶液；
S2、将聚酰胺酸溶液与二胺单体混匀，进行反应，然后加入硅烷偶联剂继续反应得到溶液A；
S3、将溶液A与正硅酸乙酯混匀，静置得到溶液B；将溶液B涂覆于基板表面，消泡，亚胺化，冷却至室温，剥离得到隔水透明聚酰亚胺薄膜；
在S2中，硅烷偶联剂为含有环氧基团的硅烷偶联剂。
2.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，合成透明聚酰亚胺的二酐单体为4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐中的至少一种。
3.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，合成透明聚酰亚胺的二胺单体为4,4'-二氨基二苯醚、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、1,4-双(2'-三氟甲基-4'-氨基苯氧基)苯、4,4'-二氨基二环己基甲烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在S1中，改性纳米云母粉分散液的溶剂的含水量≤0.1wt％。
5.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在S1中，改性纳米云母粉分散液的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种。
6.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在S1中，二胺单体和二酐单体的摩尔数相同。
7.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在S1中，反应温度为室温，反应时间为3-4h。
8.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，S2中的二胺单体和S1中的二酐单体的摩尔比为0.04-0.06:1。
9.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在S2中，二胺单体和硅烷偶联剂的摩尔比为1:1.9-2.1。
10.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在S2中，反应温度为室温。
11.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在S2中，反应1-1.5h，然后加入硅烷偶联剂继续反应1.5-2h得到溶液A。
12.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在S3中，静置≥30h。
13.根据权利要求1所述隔水透明聚酰亚胺薄膜，其特征在于，在S3中，亚胺化程序为：分别于80-90℃、120-140℃、180-190℃、240-250℃和300-310℃保温0.5-1.5h。
14.一种如权利要求1-13任一项所述隔水透明聚酰亚胺薄膜在柔性显示器中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110338860.6A CN113174072B (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种隔水透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110338860.6A CN113174072B (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种隔水透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113174072A CN113174072A (zh) | 2021-07-27 |
| CN113174072B true CN113174072B (zh) | 2022-05-31 |
Family
ID=76922617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110338860.6A Active CN113174072B (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种隔水透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113174072B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010163595A (ja) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Skckolonpi Inc | ポリイミドフィルム |
| CN105111475A (zh) * | 2015-09-16 | 2015-12-02 | 苏州华辉材料科技有限公司 | 无色透明的聚酰亚胺纳米复合材料膜及其制备方法 |
| CN111704798A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-25 | 浙江中科玖源新材料有限公司 | 一种耐高温聚酰亚胺薄膜及其制备方法 |
| CN111793206A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-10-20 | 中天电子材料有限公司 | 聚酰亚胺薄膜的制备方法及聚酰亚胺薄膜 |
| CN112500566A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-16 | 阜阳申邦新材料技术有限公司 | 一种耐热透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法 |
-
2021
- 2021-03-30 CN CN202110338860.6A patent/CN113174072B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010163595A (ja) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Skckolonpi Inc | ポリイミドフィルム |
| CN105111475A (zh) * | 2015-09-16 | 2015-12-02 | 苏州华辉材料科技有限公司 | 无色透明的聚酰亚胺纳米复合材料膜及其制备方法 |
| CN111793206A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-10-20 | 中天电子材料有限公司 | 聚酰亚胺薄膜的制备方法及聚酰亚胺薄膜 |
| CN111704798A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-25 | 浙江中科玖源新材料有限公司 | 一种耐高温聚酰亚胺薄膜及其制备方法 |
| CN112500566A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-16 | 阜阳申邦新材料技术有限公司 | 一种耐热透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113174072A (zh) | 2021-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2690124B1 (en) | Composition Comprising Polyimide Block Copolymer And Inorganic Particles, Method Of Preparing The Same, Article Including The Same, And Display Device Including The Article | |
| US11702519B2 (en) | Polyamide-imide film and method for preparing same | |
| JP6669074B2 (ja) | ポリイミドフィルム、ポリイミド前駆体、及びポリイミド | |
| EP3018164B1 (en) | Polyimide resin | |
| US6232428B1 (en) | Essentially colorless, transparent polyimide coatings and films | |
| JP5595381B2 (ja) | 低熱膨張性ブロックポリイミドおよびその前駆体ならびにその用途 | |
| JP5845911B2 (ja) | ポリイミド前駆体水溶液組成物、及びポリイミド前駆体水溶液組成物の製造方法 | |
| US20220169791A1 (en) | Polyamic Acid Resin, Polyimide Resin, and Resin Composition Including These | |
| WO2009107429A1 (ja) | ポリイミド前駆体組成物、ポリイミドフィルム及び透明フレキシブルフィルム | |
| CN107108886A (zh) | 聚酰亚胺前体、聚酰亚胺和聚酰亚胺膜 | |
| JPWO2015122032A1 (ja) | ポリイミド前駆体及びそれを含有する樹脂組成物 | |
| JP3212162B2 (ja) | ジアミノベンゼン誘導体及びポリイミド及び液晶配向膜 | |
| JP2008297360A (ja) | 溶剤可溶性ポリイミド樹脂 | |
| JP6872023B2 (ja) | ポリアミドイミドフィルムの製造方法 | |
| CN110016138A (zh) | 一种高阻燃性聚酰亚胺薄膜及其制备方法 | |
| CN113174072B (zh) | 一种隔水透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法、应用 | |
| US10968316B2 (en) | Polyimide resin and polyimide film | |
| CN113512214B (zh) | 一种阻隔性好的透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法 | |
| CN114940822B (zh) | 一种聚酰胺-酰亚胺膜及柔性显示器 | |
| KR20230157950A (ko) | 폴리이미드 전구체 조성물 | |
| TW202219122A (zh) | 聚合物組成物、清漆、以及聚醯亞胺薄膜 | |
| JPH0126371B2 (zh) | ||
| TW201809080A (zh) | 聚醯亞胺前驅物組成物及其應用 | |
| WO2023234085A1 (ja) | ポリイミド樹脂前駆体及びポリイミド樹脂 | |
| CN116574260A (zh) | 一种柔性透明聚酰亚胺薄膜前体、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 | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A waterproof transparent polyimide film and its preparation method and application Effective date of registration: 20231114 Granted publication date: 20220531 Pledgee: China Merchants Bank Co.,Ltd. Jinhua Branch Pledgor: Zhejiang Zhongke Jiuyuan New Material Co.,Ltd. Registration number: Y2023980065179 |