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單向拉伸聚酰亞胺薄膜

點擊次數:1145    發布日期:2020-07-13   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/906.html

用于柔性印刷線路板(FPC)的聚酰亞胺薄膜對尺寸穩定性有很高的要求,如熱膨脹系數要與銅箔匹配,在一定條件下的收縮率須低于0.1%等。解決尺寸穩定性問題有2種方法:將薄膜在一定條件下拉伸,增加分子鏈排列的有序度 ;或者改變聚合物的化學組分,增加分子鏈的剛性。如果同時采用這2種方法,將得到更好的效果。國外雖有有關“凝膠法”制膜的專利報道,但沒有說明原因,也沒有報道2種方法的對比結果。

均苯二酐(PMDA)282~283℃真空升華提純;二苯醚二胺(ODA)192~193℃真空升華提純;對苯二胺(PPD)蒸餾后乙酸乙酯重結晶;鄰苯二甲酸酐(PA),164 oC真空升華;N,N一二甲基乙酰胺(DMAc),工業品,P2O 處理,減壓蒸餾,分子篩干燥;乙酸乙酯,分析純試劑。

DMTA V型動態力學熱分析儀(Rheometric ScienticTM),TMA模式,以5~C/min升溫速率進行薄膜熱膨脹系數(CTE)測定和動態力學熱分析(DMTA);INSTRON.1121型電子**拉力機,樣品尺寸30 mm×5 mm;拉伸速率為5 mm/min。
聚酰亞胺薄膜
單向拉伸儀,自制,由3部分組成:
(1)薄膜固定框:尺寸為240 mm×280 mm,底端可以固定薄膜的一端,兩側有滑動槽,槽上安裝6個可以移動的夾子;(2)拉伸裝置:是1根橫桿,中間裝有螺旋拉桿,橫桿上面帶有可以固定薄膜的6個夾子,兩端可以沿滑動槽移動;(3)加熱裝置:是1個帶有加熱元件的鋁金屬框,帶有拉伸裝置的薄膜固定框可以放置在中間,以保證加熱的均勻性。

聚酰胺酸按照通用的低溫溶液縮聚方法,以DMAc為溶劑,由等摩爾比的二酐和二胺進行縮聚得到,固含量為15% 。“凝膠”法按文獻方法制備膠液。將合成得到的聚酰胺酸溶液用G,磨砂漏斗過濾,真空脫泡。將洗干凈的玻璃板稱重,然后將除氣后的聚酰胺酸溶液在玻璃板上流延成膜,稱重后于65℃下干燥100 min,取出后冷到室溫稱重。所得聚酰胺酸薄膜固含量為33%。對部分亞胺化的“凝膠”流延成膜、干燥,得到所期望的固含量的凝膠膜。將自支撐的薄膜固定在框上,以2.5~C/min的速率升溫,當溫度達到70℃后開始拉伸,直到溫度達到170℃,維持10 min,再迅速升溫至430℃,維持2 min。在250~350℃之間薄膜有輕微松弛,再慢慢拉緊。自然冷卻后便可得到單向拉伸的薄膜。

由于已經完成酰亞胺化的薄膜是難以拉伸的,所謂“薄膜的拉伸”,實際上是在未完全酰亞胺化,并且含有相當量的溶劑的情況下進行的??赡苁且驗椴糠瞩啺坊木酆衔飳θ軇┑娜芙庑暂^差,大分子之間的作用力較大,“凝膠”膜可以在較高溶劑含量下自支撐,因此可以有較高的拉伸比。聚酰胺酸對溶劑的溶解性好,聚合物與溶劑分子作用力強,本身的強度較低,要求自支撐膜的溶劑含量就較低。

BPDA/PPD型聚酰亞胺薄膜拉伸后的強度和模量同樣得到提高,當拉伸比為1.27時,拉伸方向的模量和強度分別為9.3 GPa和613 MPa,比未拉伸的薄膜模量(4.3GPa)和強度(315 MPa)分別提高116%和94.6%,橫向的模量和強度則有所降低;拉伸方向斷裂伸長率從29%降低到12% ,而橫向的伸長率則提高到40%。

單向拉伸使分子鏈沿拉伸方向平行排列,取向方向的原子間主要以化學鍵相連接,而垂直于取向方向則是范德華力,因此薄膜在拉伸方向的強度和模量得到增加,斷裂伸長率上升,而橫向的模量和強度則有所下降。



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