低溫酰亞胺化法制備高粘附性聚酰亞胺涂層膠.pdf

1、聚酰亞胺涂層膠是指有著優(yōu)異涂覆性能的熱塑性聚酰亞胺的前聚體—聚酰胺酸溶液，在眾多高科技領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。但目前已工業(yè)化的聚酰亞胺涂層膠需要高溫條件(300℃以上)才能完全酰亞胺化得到聚酰亞胺涂層，這限制了它在很多領(lǐng)域的應(yīng)用。同時，聚酰亞胺分子剛性大，分子間作用力強，表面能低，對基底的粘附性較弱。因此，探究低溫下制備高粘附性聚酰亞胺涂層膠的方法具有十分重要的意義。
　　本文首先利用2,2-雙[4-（4-氨基苯氧基）苯基]丙烷(B

2、APP)、4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、3,3'，4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)、4,4'-氧雙鄰苯二甲酸酐(ODPA)四種單體合成了不同種配方的聚酰亞胺涂層膠，然后在綜合性能最優(yōu)異的BAPP-ODA-BTDA型聚酰亞胺涂層膠中加入固化催化劑來降低聚酰胺酸的酰亞胺化溫度，同時探究其低溫酰亞胺化反應(yīng)的最佳條件。之后分別加入1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(GAPD)和氨丙基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS

3、)進行共聚，比較不同含硅單體和含硅單體的不同用量對材料綜合性能的影響。最后添加3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)單體，控制單體的加入量和反應(yīng)時間合成不同分子量的BAPP-ODA-BTDA-PDMS-APTS型聚酰亞胺涂層膠，探究共混兩種不同相對分子質(zhì)量的聚酰胺酸溶液對材料性能特別是粘附性的影響。
　　主要利用紅外光譜(FTIR)、核磁共振(1H-NMR)探究材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，凝膠滲透色譜(GPC)考察聚酰亞胺涂層膠的分子量和分子量

4、分布，粘度計測定聚酰亞胺涂層膠的表觀粘度，萬能電子拉力機、熱重(TG)測量聚酰亞胺涂層薄膜的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性，掃描電子顯微鏡(SEM)觀察涂層薄膜的表面形貌，接觸角測定涂層薄膜的表面張力，并利用漆膜的劃格實驗、蒸煮法以及拉伸剪切強度和T剝離強度分析了聚酰亞胺涂層膠的粘附性能。
　　本文發(fā)現(xiàn):引入柔性較大的BAPP和極性較強的BTDA可以提高涂層膠的附著力，加入ODA進行共聚后，BAPP-ODA-BTDA型涂層膠在保持力學(xué)性能、熱

5、穩(wěn)定性均優(yōu)異的情況下與基底間的附著力最大，初步符合對涂層膠使用性能的要求;使用喹啉作為催化劑，當(dāng)聚酰亞胺涂層膠的固含量為20％、喹啉與二酐單體的物質(zhì)的量之比為1.5∶1時，BAPP-ODA-BTDA型聚酰胺酸可在200℃下基本完成酰亞胺化反應(yīng)，得到的聚酰亞胺涂層薄膜綜合性能優(yōu)異;加入GAPD共聚后，材料的力學(xué)性能受到較大影響，而加入適量的PDMS后，材料的加工性能變好，BAPP-ODA-BTDA-PDMS型聚酰亞胺涂層薄膜的拉伸強度可達

6、110.72Mpa，T5％為519.7℃，力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性保持優(yōu)異，且聚酰亞胺涂層膠的粘附性得到改善;不同分子量的BAPP-ODA-BTDA-PDMS-APTS型聚酰胺酸溶液共混可有效提高涂層膠的粘附性，具有GPC明顯雙峰特征（重均分子量分別為25664和4279）的聚酰亞胺涂層膠與鋁板的拉伸剪切強度和T剝離強度最大，與銅板、鋁板、玻璃板的附著力等級都已達到最優(yōu)等級0級，與玻璃基底的附著時間大于2280h，且涂層薄膜拉伸強度為108.