本發(fā)明涉及光學(xué)薄膜，具體而言，涉及一種無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚酰亞胺一直是研究者關(guān)注的焦點(diǎn)，該材料具有綜合性能優(yōu)異，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛；其中，形狀記憶聚酰亞胺薄膜綜合性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域，但隨著柔性顯示的發(fā)展，對(duì)材料要求越來越高。無色透明聚合物柔韌性好，有望替代玻璃用于制備柔性光電器件。為了柔性光電器件的成功制備并滿足實(shí)際應(yīng)用需求，需要保證無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的光學(xué)性能的同時(shí)，具有優(yōu)異的熱學(xué)性能。另外，為了滿足使用柔性光電器件的使用要求，還需要形狀記憶聚酰亞胺薄膜具有較低的熱膨脹系數(shù)(cte)，以避免形狀記憶聚酰亞胺薄膜和襯底間因cte不匹配而導(dǎo)致的分層和破裂。因此，如何獲得兼具較佳的熱學(xué)性能、較佳的光學(xué)性能和較佳的熱尺寸穩(wěn)定性的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜，成為當(dāng)前亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的問題是：如何獲得兼具較佳的熱學(xué)性能、較佳的光學(xué)性能和較佳的熱尺寸穩(wěn)定性的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜。

2、為解決上述問題，本發(fā)明提供一種無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法，包括：

3、步驟s1、將二胺單體、二酐單體與第一高沸點(diǎn)極性非質(zhì)子溶劑混合均勻，進(jìn)行第一次攪拌反應(yīng)，得到聚酰胺酸溶液；向所述聚酰胺酸溶液中加入乙酸酐和吡啶，進(jìn)行第二次攪拌反應(yīng)，得到聚酰亞胺混合溶液；其中，所述二胺單體為具有酰胺結(jié)構(gòu)的二胺單體，所述二酐單體為具有六氟異丙基結(jié)構(gòu)的二酐單體；

4、步驟s2、將所述聚酰亞胺混合溶液加入乙醇中析出，收集沉淀物，得到聚酰亞胺沉淀；

5、步驟s3、將所述聚酰亞胺沉淀溶于第二高沸點(diǎn)極性非質(zhì)子溶劑中，得到聚酰亞胺溶液；

6、步驟s4、使用所述聚酰亞胺溶液進(jìn)行制膜，得到無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜。

7、可選地，所述步驟s1中，所述具有酰胺結(jié)構(gòu)的二胺單體包括n,n'-[[2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)亞乙基]雙(6-羥基-3,1-亞苯基)]雙[3-氨基苯甲酰胺]、n,n'-[[2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)亞乙基]雙(6-羥基-3,1-亞苯基)]雙[4-氨基苯甲酰胺]和n,n'-(2,2'-雙(三氟甲基)-[1,1'-二聯(lián)苯基]-4,4'-二基)雙(4-氨基苯甲酰胺)中的至少一種。

8、可選地，所述步驟s1中，所述具有六氟異丙基結(jié)構(gòu)的二酐單體包括雙酚af二酐和六氟二酐中的至少一種。

9、可選地，所述步驟s1中，所述二胺單體、所述二酐單體、所述乙酸酐和所述吡啶的摩爾比為(0.9至1)：1：(4至10)：(4至10)。

10、可選地，所述步驟s1中，所述聚酰胺酸溶液的固含量為10％至16％；所述步驟s3中，所述聚酰亞胺溶液的固含量為10％至16％。

11、可選地，所述步驟s1中，所述第一高沸點(diǎn)極性非質(zhì)子溶劑包括n,n-二甲基甲酰胺和n,n-二甲基乙酰胺中的至少一種。

12、可選地，所述步驟s1中，所述第一次攪拌反應(yīng)的時(shí)間為23h至25h；所述第二次攪拌反應(yīng)的時(shí)間為23h至25h。

13、可選地，所述步驟s3中，所述第二高沸點(diǎn)極性非質(zhì)子溶劑包括n-甲基-2-吡咯烷酮和n,n-二甲基乙酰胺中的至少一種。

14、可選地，所述步驟s2中，所述聚酰亞胺混合溶液的質(zhì)量m克與所述乙醇的體積為v毫升，m與v之比為1：(9至11)。

15、本發(fā)明還提供了一種無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜，采用如上所述的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法制成。

16、與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明選擇具有酰胺結(jié)構(gòu)的二胺單體與具有六氟異丙基結(jié)構(gòu)的二酐單體，采用化學(xué)亞胺化的方法制備出含酰胺結(jié)構(gòu)的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜材料。本發(fā)明所采用的二胺單體具有酰胺結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了聚酰亞胺分子內(nèi)和分子間的氫鍵作用，使得分子鏈排列高度有序，有利于提高聚酰亞胺薄膜熱尺寸穩(wěn)定性。本發(fā)明所采用的二酐單體中具有六氟異丙基結(jié)構(gòu)，起到了空間位阻的作用，增加了分子間距離，有利于聚酰亞胺薄膜的光學(xué)性能。此外，本發(fā)明采用的二胺單體和二酐單體均是芳香族化合物，保證了所制備形狀記憶聚酰亞胺薄膜材料具有較佳的熱學(xué)性能和形狀記憶性能。綜上，采用本發(fā)明方法制得的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜材料，兼具較佳的熱學(xué)性能、較佳的光學(xué)性能和較佳的熱尺寸穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述具有酰胺結(jié)構(gòu)的二胺單體包括n,n'-[[2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)亞乙基]雙(6-羥基-3,1-亞苯基)]雙[3-氨基苯甲酰胺]、n,n'-[[2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)亞乙基]雙(6-羥基-3,1-亞苯基)]雙[4-氨基苯甲酰胺]和n,n'-(2,2'-雙(三氟甲基)-[1,1'-二聯(lián)苯基]-4,4'-二基)雙(4-氨基苯甲酰胺)中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述具有六氟異丙基結(jié)構(gòu)的二酐單體包括雙酚af二酐和六氟二酐中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述二胺單體、所述二酐單體、所述乙酸酐和所述吡啶的摩爾比為(0.9至1)：1：(4至10)：(4至10)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述聚酰胺酸溶液的固含量為10％至16％；所述步驟s3中，所述聚酰亞胺溶液的固含量為10％至16％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述第一高沸點(diǎn)極性非質(zhì)子溶劑包括n,n-二甲基甲酰胺和n,n-二甲基乙酰胺中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述第一次攪拌反應(yīng)的時(shí)間為23h至25h；所述第二次攪拌反應(yīng)的時(shí)間為23h至25h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟s3中，所述第二高沸點(diǎn)極性非質(zhì)子溶劑包括n-甲基-2-吡咯烷酮和n,n-二甲基乙酰胺中的至少一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中，所述聚酰亞胺混合溶液的質(zhì)量m克與所述乙醇的體積為v毫升，m與v之比為1：(9至11)。

10.一種無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜的制備方法制成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜及其制備方法，涉及光學(xué)薄膜技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明所采用的二胺單體具有酰胺結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了聚酰亞胺分子內(nèi)和分子間的氫鍵作用，使得分子鏈排列高度有序，有利于提高聚酰亞胺薄膜熱尺寸穩(wěn)定性。本發(fā)明所采用的二酐單體中具有六氟異丙基結(jié)構(gòu)，起到了空間位阻的作用，增加了分子間距離，有利于聚酰亞胺薄膜的光學(xué)性能。此外，本發(fā)明采用的二胺單體和二酐單體均是芳香族化合物，保證了所制備形狀記憶聚酰亞胺薄膜材料具有較佳的熱學(xué)性能和形狀記憶性能。綜上，采用本發(fā)明方法制得的無色形狀記憶聚酰亞胺薄膜材料，兼具較佳的熱學(xué)性能、較佳的光學(xué)性能和較佳的熱尺寸穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉彥菊,姜淑婷,孔德艷,冷勁松,肖鑫禮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15