含氟聚酰亚胺的开发和应用_赵育论述.pdf

1 9 9 4年第 2期 化 工 新 型 材 料 含氟聚酸亚胺的开发和应用 赵育 (化工部成都有机硅研 究中心 ) 聚酞亚胺有优越的耐热性 、 机械强度和电 绝缘性 , 已用于电子工业领域 , 如作电子部件 的层间绝缘材料 、 绝缘涂料等 , 在电子工业中 占有重要位置 。 但是 , 通用聚酞亚胺仍有一些 缺点 , 如难溶于有 一 机溶剂 、 透光率低 、 明显艾 色等 。 作为电子材料 , 特别要求材料有低的介 , }气 常数 、 低的热膨胀系数和低的吸水性 。 随着 吃 通讯时代的到来 , 对光导材料的要求也越来越 高 , 如必要的耐热性 、 可见光及红外光区的高 透明性 、 精密可控的折射率等 。 为了使聚酸亚 胺在 电子和光学领域有更广泛的应用 . 国外对 聚酞亚胺的改性进行了大量的研究工作 . 并取 得很大进展 〔`一 3〕 。 对聚酸亚胺 的改性 , 日本 N T T ( iN p oP n T e le g r a p h a n d T e l e p h o : : e C o r . ) 的研究者们近 几年的工作比较全面而有效 。 本文主要介绍他 们取得的进展 。 一 、 部分氟化的聚酸亚胺 〔`一 6 〕 1 . 分子设计思路 为了实现作为电子和光学材料要求的低介 电常数 、 控制热膨胀系数 、 透明性 、 控制折射 率和低吸水性等性能 , 从分子设计考虑 , 可采 用表 l 的方法 。 N T T 公司的研究者们基于上述 分子设计思路 . 合成了含氟的透明型聚酞亚胺 I 一 I U l l 一 、 : 、 氟含量 3 1 . 3乡 。 , 、 1氏热膨胀型聚酸 正 }按训 _ U P I 一 l 。 (氟含量 2 3 . o q石) 和特性控制型 个找光化 lJ女 F I 下 了 P l N Y . 它 们白 ’ ]化学结构如图 1 2 . 聚酞亚胺 I L U I , l 的合成 ( l ) 原米 “ } 合成 F L U P I 的原料是二胺和二配 , 它们的 化学结构如图 2 。 T F D B 可按牧保男和犬饲槛 提出的方法合成 一 , 1 。 表 l 分子设计思路 性 能要求 低介 电常数 低热膨胀系数 透 明性 (可 见光 ) (近红 外光 ) 低折射率 控制热膨胀系数和折射率 降低分子间相互作用 用 C一 F 键取代 C一H 键 导 入多氟取代基 { 共 聚合 。. 讨伙 lF 3 c c F 。 ? \ / I 甲廿、 订 \ 划 净厂人 ) … 了 」 { 人 \ N / o |e\ 七!O N |干1 1、 F L U P I 一 () l F L U P I 一 l ( ) r 〔 ) …、连 斗一 N F 3 C C F 3 \ / C F , { 「 父 父 。 F 。 ) / 一 } 协 。 七 / } 卜短倾少洲一之戈关 _ _ 卜刊之卜仁少十 一 , 、 / 1 { C 一 七 。 。 / } ” ’七 { x i 人 人 r ’七 」y \ e ,。 F L U P I 一 X 、 了 图 1 r L tJ P I 的化学结构 化 工 新 型 材 料 1 9 9 4年第 2期 了 F , C、 尸 , 了 一莎毋 es N一 -O!O 2 , 2’ 一双 (三氛甲基 ) 一 4 , 4 `一二胺联苯 (丁F D B ) l l O O 2 , 21 一 双 (3 , 4一二跳苯荃 )六氛丙烷 二醉 ( 6 FD A ) 图 2 F L U P I 原料的化学结构 笨均 四甲酸醉 ( P M D A ) ( 2 )从 6F D A 和 T F D B 制取 F L U P I 一 0 1 反应方程如下 : 了 F ! C 、 .c/ F 3 了 :( 、 C 、 C _ / \ 口 / 、 / \ / 、 / \ U lf 』 !I _ 1 0 , \ / \ 了 \ / \ / t 一 C 一笼杯 夕一 溶刑 : D M A c 聚合 (室温 ) 6 F D A T P D B 、 C F : / O H 心 \ 丫 以 一 _ 支 _ 义 了沂刊 H O 01代 H · !N -C . O 0 厂|下| 6F D A / T F D B 聚酞胺酸 6 F D A ` T F D B 聚酞亚胺 ( F L I丁P l 一 0 1 ) 将 1 3 . 3 2 7 4 9 ` 3 0 . o o o m m o l ) 6 F D A 溶解于 20 6 . 49 二甲基乙酞胺 ( D M A 。 ) 中 , 得到清彻 无 色 溶 液 。 在 激 烈 搅 拌 下 加 入 9 . 6 0 7 2 9 ( 3 0 . o o o m m o l ) T F D B , 在干燥的