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1、第18卷第6期高分子材料科学与工程VOl.18NO.62002年11月POLYMERMATERIALSSIENEANENGINEERINGNOv.2002低热膨胀聚酰亚胺研究进展徐庆玉范和平王洛礼(湖北省化学研究所湖北武汉430074D摘要:介绍5种制备低热膨胀聚酰亚胺的方法:共聚物掺混~多元共聚~添加填料或其他化合物~有机硅氧烷改性及纳米杂化法以及低热膨胀聚酰亚胺在半导体绝缘膜~G射线屏蔽膜~柔性印刷电路板的应用O关键词:聚酰亚胺9低热膨胀系数9制备9应用中图分类号:TO323.7文献标识码:A文章编号:1000-7555(2002D06-0029-03与无机材料相比
2、高分子材料的耐热性较献[2]用对苯二胺与均苯四酸二酐制得PA溶差热膨胀系数(CTED也大得多O高分子材料液(AD再用44/-二氨基二苯醚和均苯四酸二与金属~陶瓷等无机材料形成的复合材料随着酐制备PA溶液(BDO将两者混合搅拌得混合温度的变化其热应力会使高分子涂层与无机PA溶液O将此PA混合溶液流延干燥制膜得基材发生剥离~龟裂~翘曲O这对改善高分子材-6-1的薄膜其柔韧性良好不CTE为2>10K料的耐热性和CTE是不利的由此可见在实发生龟裂~倒边~翘曲现象O际应用中不同材料复合时由CTE差所引起的1.2多元共聚法热应力是一个重要问题O在一种二胺和二酐基本反应完全后按一聚酰
3、亚胺(PID具有优异的热~力学和电性定比例加入另一种二胺和二酐再反应一段时能O而低热膨胀PI一般是用具有特殊结构的材间得到PA溶液O它的优点是两种PA混合较料来制备O这类材料的结构具有两个特点[1]为均匀可以形成互穿网络或半互穿网络性能:(1D双胺结构是由键合在对位上的苯环或氮杂均衡~稳定O此外首先反应的二胺和二酐已生环组成的不含有醚和亚甲基等挠性键9(2D四成大分子PA当加入另一种二胺和二酐时这羧酸的成分是均苯四酸或联苯四羧酸O由于具些二胺和二酐可能直接与大分子反应形成嵌有这种特点的大分子链一般呈棒状结构刚性段共聚物还可能由于大分子的包围生成许多很强柔韧性较差故与无机
4、材料的粘接性不小分子PA有利于改善PA与无机基材的粘接好在实际应用中存在一些缺陷O针对这一问性O文献[3]先使对苯二胺与联苯四酸二酐反题本文综述了低热膨胀PI的其它制备方法应一定时间后再加入醚二胺和均苯四酸二酐以及低热膨胀PI的应用现状O制得CTE为3.5>10-6-1的PI薄膜性能稳K定~柔韧性较好~在覆铜线路板应用技术中与铜1低热膨胀PI的制备箔的粘接性好强度高O1.1共聚物间掺混法1.3添加含金属离子的添加剂或其他填料为制备低CTE且能与各种无机基材CTE1.3.1添加含金属离子的添加剂:添加4%~相近的PI可用不同聚酰胺酸(PAD聚合物掺30%的含有金属离子的添
5、加剂到PA树脂或可混制备PA混合溶液制备PI薄膜O这既能改溶(熔D性PI溶液中[4]可使PI的CTE减少善膜的性能又使它兼有几种聚合物的优点O文12%~100%粘接~电和磁性能也得到改善O收稿日期:2000-12-239修订日期:2001-06-08作者简介:徐庆玉(1971-D男硕士.30高分子材料科学与工程2002年[6~8]将氯化镧按金属离子与聚合量子隧道等效应,表现出许多特有的物理~化学A.K.St.Clair物重复单元之比为1=4添加到二苯甲酮四酸性能纳米材料综合各组分的优势并起多功能二酐与4,4/-氧联苯胺组成的PI中,添加量为的作用聚酰亚胺纳米杂化材料是该
6、领域研究薄膜的11.3%~11.6%(质量D,使杜邦公司薄的热点膜的CTE从3.5>10-5-1降到1.8>10-5曹峰等人[12]用3,3/-二甲基-4,4/-二氨基K-1-5-1降二苯甲烷~二苯酮3,3/,4,4/-四酸二酐~正硅酸K,精工公司薄膜的CTE从3.9>10K到1.7>10-5-1[5~7]乙酯和乙酸制得PI/SiO杂化膜检测PI/SiOK理论研究推测:含金属22离子的添加剂加到PI中形成杂化物,在杂化物杂化膜性能时发现:随着SiO杂化因子的加2中存在金属与聚合物的相互作用如由金属促入,PI膜耐热性提高,CTE降低(Tab.1D热稳进聚合物交联,或直接与
7、聚合物配位分子链间定性的提高无疑对材料在苛刻环境中的应用十的相互作用加强,CTE降低但由金属掺杂引分有利CTE降低可使有机涂层材料的CTE起CTE降低是各向同性且是有选择性的如氯与无机基底材料的CTE更为接近这些对于提化镧能明显减少二苯甲酮四酸二酐与4,4/-氧高微电子器件的运行可靠性至关重要测定杂联苯胺组成PI的CTE,而LaF3则不起作用化材料与玻璃基材的粘附性时显示(Tab.2D:能降低PI的CTE的离子化合物一般是镧系化随着SiO含量增加,材料对基底的粘接能力逐2合物渐增强这对于制备无胶覆铜板是非常有利的1.3.2添加其它填料:在
