专利名称：一种可交联含氟聚酰亚胺及其合成方法
技术领域：
本发明属于聚合物材料技术领域，具体涉及一种可交联的含氟聚酰亚胺及其制备方法。该材料可用于集成电路封装领域，也可用作耐高温粘结剂。
背景技术：
聚酰亚胺作为高性能的特种工程塑料，其结构中含有多个五、六元环，链段结构规整且刚性大，因而在较宽的温度范围内具有稳定而优良的物理性能和化学性能，尤其具有高热稳定性和玻璃化转变温度，作为胶粘剂在航空航天和机械工程领域有着广泛的应用。 但是聚酰亚胺相对较高的吸湿性限制了其在某些特殊领域的使用。为了克服聚酰亚胺吸湿所引起的部件膨胀的缺点，常采用如下的改性方法，即在聚酰亚胺本体中引入氟元素，利用氟元素的高电负性、低表面能的特性可以赋予聚酰亚胺疏水疏油的性能。但是氟的存在同时也会降低聚酰亚胺的表面自由能，影响其在金属表面的延展程度，进而降低粘接强度。近年来，随着聚酰亚胺薄膜所具有优良的电气性能、耐辐射性、阻燃性能和抗腐蚀性而在电子电气、液晶定向薄膜、光敏元件、光导波路、太阳能电池的应用不断被扩展，对其粘接性能和热膨胀性能的要求也不断提高，所以必须在聚酰亚胺原有的优异性能的基础上，进一步平衡表面粘接性能和本体疏水性能的关系。因此，设计一种既具有本体的疏水性，又能保持原有的高粘接性和耐热性以及低热膨胀性的含氟聚酰亚胺材料具有非常重要的理论价值和实际意义。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足而提供一种降低表面氟基团含量的可交联含氟聚酰亚胺材料及其合成方法，从分子结构设计出发以解决表面因含氟而影响延展性并使粘接强度降低的问题。本发明提供的可交联含氟聚酰亚胺材料，是一种苯炔基封端的含氟聚酰亚胺。此材料通过高温下的交联将含氟基团紧密包裹于本体内部，限制了其向表面迁移运动的能力，从而使聚酰亚胺的表面能升高而易于延展，且同时具有较高的粘接性能以及较好的本体疏水性，此外高温交联也提高了聚酰亚胺的耐热性和降低了热膨胀系数，拓宽了聚酰亚胺在电子工业封装材料领域的应用范围。本发明提供的可交联含氟聚酰亚胺材料，其原料份数按重量计为；
苯炔基封端剂3-15份
二酐类化合物10-20份
含氟二酐10-25份
4，4- 二氨基二苯醚15-40份
N，N-二甲基乙酰胺150-250份
催化剂50-70份
脱水剂50-70份。
本发明中，所述的苯炔基封端剂为4-苯乙炔苯酐,4-苯乙炔苯胺或3，5-二氨基-4’ -苯乙炔苯甲酮中的一种。本发明中，所述的二酐类化合物为3，3，4，4-联苯四甲酸二酐或4，4_氧双邻苯二甲酸酐中的一种。本发明中，所述的含氟二酐为六氟二酐。本发明中，所述的催化剂为三乙胺或吡啶中的一种。本发明中，所述的脱水剂为乙酸酐、己叔胺或二环己基碳酰亚胺中的一种。本发明提出的可交联含氟聚酰亚胺的制备方法，具体步骤如下
将计量好的4，4- 二氨基二苯醚和N，N- 二甲基乙酰胺加入装有搅拌器的三口烧瓶中搅拌5-10分钟，再将苯炔基封端剂、二酐类化合物和含氟二酐混合均匀加入到上述体系中， 将此反应体系置于冰水混合物中搅拌反应5-6小时。然后加入计量好的催化剂和脱水剂， 于室温下搅拌反应8-10小时，抽滤，洗涤并烘干。本发明材料的基本性能如下表
权利要求
1.一种可交联含氟聚酰亚胺，其特征在于是一种苯炔基封端的含氟聚酰亚胺，此材料通过高温下的交联将含氟基团紧密包裹于本体内部，其原料份数按重量计为
2.如权利要求I所述的可交联含氟聚酰亚胺，其特征在于所述的苯炔基封端剂为4-苯乙炔苯酐，4-苯乙炔苯胺或3，5-二氨基-4’ -苯乙炔苯甲酮。
3.如权利要求I所述的可交联含氟聚酰亚胺，其特征在于所述的二酐类化合物为 3，3’，4，4’ -联苯四甲酸二酐、或4，4-氧双邻苯二甲酸酐。
4.如权利要求I所述的可交联含氟聚酰亚胺，其特征在于所述的催化剂选自三乙胺或吡啶中的一种。
5.如权利要求I所述的可交联含氟聚酰亚胺，其特征在于，所述的脱水剂选自乙酸酐、 己叔胺和二环己基碳酰亚胺中的一种。
6.如权利要求I一4之一所述的可交联含氟聚酰亚胺的制备方法，其特征在于具体步骤为将计量好的4，4- 二氨基二苯醚和N，N- 二甲基乙酰胺加入装有搅拌器的三口烧瓶中搅拌5-10分钟，再将4-苯乙炔苯酐、二酐类化合物和含氟二酐混合均匀加入到上述体系中， 将此反应体系置于冰水混合物中搅拌反应5-6小时；然后加入计量好的催化剂和脱水剂， 于室温下搅拌反应8-10小时，抽滤，洗涤并烘干。苯炔基封端剂二酐类化合物含氟二酐.4，4- 二氨基二苯醚 N, N-二甲基乙酰胺催化剂脱水剂.15-40 份 150-250 份.3-15 份 10-20 份.10-25 份.50-70 份 50-70 份。
全文摘要
本发明属于聚合物材料技术领域，具体为一种可交联含氟聚酰亚胺及其制备方法。该材料通过缩合聚合及化学亚胺化制备而成，其原料及配方组成为(重量份数计)4-苯乙炔苯酐3-15份，二酐类化合物10-20份，含氟二酐10-25份，二氨基二苯醚15-25份，N,N-二甲基乙酰胺150-250份，催化剂50-70份，脱水剂50-70份。与现有技术相比，本发明得到的材料的表面含氟基团不易富集，其表面具有延展性，本体具有疏水性；此外该材料具有优异的耐热性能、粘接强度以及较低的热膨胀系数。该发明材料适用于集成电路封装领域和高温粘接剂领域。
文档编号C08G73/12GK102604094SQ20121000716
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者吕仁国, 李同生, 黄中原 申请人:复旦大学