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聚酰亚胺(PI)薄膜的性能

点击次数:3511    发布日期:2019-03-19   本文链接:http://www.pibomo.com/datum/863.html

      聚酰亚胺(PI)具有热稳定性好、耐化学腐蚀、介电常数低及力学强度高等特点,长期以来都在绝缘部件和结构材料方面占有重要市场份额;但传统PI 薄膜存在着透明度低、不溶不熔等缺点,这些缺点严重限制了PI 的应用。随着科技的发展,新的产品如柔性显示器、太阳能电池板等不断涌现,这对PI 的性能提出了新的要求。柔性显示器是一种可挠曲的平板显示装置,具有巨大的发展潜力,柔性基板是决定柔性显示设备性能的关键。
PI薄膜
      要作为柔性显示器基板材料需要满足以下几个条件:1、高光学透明性,2、良好的耐热性,3、高化学稳定性,4、**的阻水阻氧性,5、一定的机械特性。芳香族PI 主链上存在共轭芳环,很容易在分子内部或分子之间形成电荷转移络合物(CTC),导致薄膜在可见光区的透光率低且呈现棕黄色,难以实现光电设备对基板材料无色高透明性的要求。氟原子拥有强电负性和大空间位阻,能够破坏PI 分子中的共轭结构,减少CTC 的生成,从而得到无色透明的PI薄膜;但是目前国内普遍采用的热亚胺化方式需要经过300 ℃ 以上的高温处理才能得到具有优良的综合性能的PI 薄膜,这一点严重制约了PI 在微电子产品上的应用。例如,当PI 被应用于装有薄膜晶体管(TFT)的彩色液晶显示器中时,聚酰胺酸(PAA)必须在200 ℃ 以下固化,因为过高的温度会使滤色镜脱色进而导致TFT 失去功能。因此,寻找到在较低温度下制备PI 的方式是必须解决的问题。

      目前普遍通常采用两步法来制备PI。**步是二胺和二酐在溶剂中缩聚得到预聚体-聚酰胺酸(PAA),第二步通过热亚胺化或化学亚胺化促使PAA 转化为PI。PAA 是一种性质很不稳定的化合物,在高温的作用下,其分子中羧酸的羧基和酰胺的氨基会脱水进一步反应生成芳香酰亚胺,或者先通过互相间的亲核取代反应生成芳香胺和酐,生成的胺再与PAA 中亲电的羰基反应生成亚胺结构。而如果将乙酸酐/吡啶混合物加入到PAA 中,乙酸酐会与PAA 中的羰基反应形成另一种酐基团,然后该基团会与PAA 中的胺基反应生成PI,从而在较低的温度下完成亚胺化过程。然而,在化学亚胺化过程中,不仅会生成PI,还会形成一定比例的聚异酰亚胺,而且用化学亚胺化法所用的脱水剂难以完全清除,会对其宏观性能有所影响。



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