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聚酰亞胺(PI)薄膜的性能

點擊次數:3500    發布日期:2019-03-19   本文鏈接:http://www.miribilla.net/datum/863.html

      聚酰亞胺(PI)具有熱穩定性好、耐化學腐蝕、介電常數低及力學強度高等特點,長期以來都在絕緣部件和結構材料方面占有重要市場份額;但傳統PI 薄膜存在著透明度低、不溶不熔等缺點,這些缺點嚴重限制了PI 的應用。隨著科技的發展,新的產品如柔性顯示器、太陽能電池板等不斷涌現,這對PI 的性能提出了新的要求。柔性顯示器是一種可撓曲的平板顯示裝置,具有巨大的發展潛力,柔性基板是決定柔性顯示設備性能的關鍵。
PI薄膜
      要作為柔性顯示器基板材料需要滿足以下幾個條件:1、高光學透明性,2、良好的耐熱性,3、高化學穩定性,4、**的阻水阻氧性,5、一定的機械特性。芳香族PI 主鏈上存在共軛芳環,很容易在分子內部或分子之間形成電荷轉移絡合物(CTC),導致薄膜在可見光區的透光率低且呈現棕黃色,難以實現光電設備對基板材料無色高透明性的要求。氟原子擁有強電負性和大空間位阻,能夠破壞PI 分子中的共軛結構,減少CTC 的生成,從而得到無色透明的PI薄膜;但是目前國內普遍采用的熱亞胺化方式需要經過300 ℃ 以上的高溫處理才能得到具有優良的綜合性能的PI 薄膜,這一點嚴重制約了PI 在微電子產品上的應用。例如,當PI 被應用于裝有薄膜晶體管(TFT)的彩色液晶顯示器中時,聚酰胺酸(PAA)必須在200 ℃ 以下固化,因為過高的溫度會使濾色鏡脫色進而導致TFT 失去功能。因此,尋找到在較低溫度下制備PI 的方式是必須解決的問題。

      目前普遍通常采用兩步法來制備PI。**步是二胺和二酐在溶劑中縮聚得到預聚體-聚酰胺酸(PAA),第二步通過熱亞胺化或化學亞胺化促使PAA 轉化為PI。PAA 是一種性質很不穩定的化合物,在高溫的作用下,其分子中羧酸的羧基和酰胺的氨基會脫水進一步反應生成芳香酰亞胺,或者先通過互相間的親核取代反應生成芳香胺和酐,生成的胺再與PAA 中親電的羰基反應生成亞胺結構。而如果將乙酸酐/吡啶混合物加入到PAA 中,乙酸酐會與PAA 中的羰基反應形成另一種酐基團,然后該基團會與PAA 中的胺基反應生成PI,從而在較低的溫度下完成亞胺化過程。然而,在化學亞胺化過程中,不僅會生成PI,還會形成一定比例的聚異酰亞胺,而且用化學亞胺化法所用的脫水劑難以完全清除,會對其宏觀性能有所影響。



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