一种二胺单体、聚酰亚胺材料、其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115947663A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211647042.5C07C201/12(2006.01)(22)申请日2022.12.21C07C205/57(2006.01)H10K85/10(2023.01)(71)申请人中国科学院长春应用化学研究所H10K10/40(2023.01)地址130022吉林省长春市人民大街5625号(72)发明人邹佳伟栾世方王保铁梁郭海泉杨正华刘冉(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师高雪(51)Int.Cl.C07C229/60(2006.01)C08G73/10(2006.01)H05K1/03(2006.01)C07C227/04(2006.01)权利要求书2页说明书13页附图2页(54)发明名称一种二胺单体、聚酰亚胺材料、其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种二胺单体，具有式I所示结构，本发明向聚酰亚胺侧链分子结构中引入低极化率长烷基侧链结构，长烷基链可以破坏聚酰亚胺主链的密堆积，获得更大的分子自由体积进一步降低聚酰亚胺的介电常数，同时其还具有较低的介电损耗；另外，其分布在薄膜表面的长烷基链还可提高材料疏水性、降低吸水率从而同时实现低介电和低吸湿率性能。进一步，本发明所述的低介电损耗、低吸湿率聚酰亚胺材料可满足于高频信息通讯技术、柔性高频电路板基材和光电器件等领域有重要应用。本发明还提供了一种聚酰亚胺材料、其制备方法和应用。CN115947663ACN115947663A权利要求书1/2页1.一种二胺单体，具有式I所示结构：式I中，0≤x≤10。2.一种聚酰亚胺材料，由二酸酐单体和权利要求1所述的二胺单体制备得到，具有式II所示结构：R1和R2为四价的芳香族或脂肪族烃基，m和n表示聚合度，m/n＝0～100％。3.根据权利要求2所述的聚酰亚胺材料，其特征在于，所述R1和R2各自独立的选自1～14任意一项所示结构：4.根据权利要求2所述的聚酰亚胺材料，其特征在于，0≤m≤300，0≤n≤300。5.如权利要求2所述的聚酰亚胺材料的制备方法，包括以下步骤：在保护性气氛下，将具有R1和/或R2结构的二酸酐单体与权利要求1所述的二胺单体在非质子型有机溶剂中进行反应，得到聚酰胺酸；将所述聚酰胺酸进行脱水亚胺化关环反应得到聚酰亚胺材料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述具有R1和/或R2结构的二酸酐单体与权利要求1所述的二胺单体的摩尔比为(0.9～1.2)：1。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述非质子型极性有机溶剂为N,N‑二2CN115947663A权利要求书2/2页甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基砜、环丁砜、三氯苯、N‑甲基‑2‑吡咯烷酮和间甲酚中的一种或几种。8.如权利要求1所述的二胺单体或如权利要求2所述的聚酰亚胺材料在高频高速用通讯材料、柔性高频电路板基材和有机晶体管器件中的应用。9.如权利要求1所述的二胺单体或如权利要求2所述的聚酰亚胺材料在降低高频高速用通讯材料、柔性高频电路板基材和有机晶体管器件的介电损耗和吸湿率中的应用。3CN115947663A说明书1/13页一种二胺单体、聚酰亚胺材料、其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于介电材料技术领域，尤其涉及一种二胺单体、聚酰亚胺材料、其制备方法和应用。背景技术[0002]近年来，随着5G通讯技术的发展，推动着信号传输线路向着微型化、薄型化、多功能化、高性能化方向发展，这对通信用聚合物材料的性能提出更高的要求。高频高速传输特性要求其传输线介质材料要具有出色的介电性能——低的介电常数和低的介电损耗——来保证信号传输的完整性和准确性。聚酰亚胺材料是通过二胺和二酸酐聚合而成的，由于其较低的介电损耗、耐热、耐化学性以及优良的机械柔性和电气性能，在汽车、航天和电子等工业领域有着广泛的应用。然而，高密度、高频、高速化集成电路用的印刷电路板要求其高分子材料的介电常数低于3。然而，常规聚酰亚胺的介电常数在3.4左右，且吸水率较高往往在1‑3％之间，不能满足新一代低介电材料的需求。因此，制备一种同时具有低介电损耗、高疏水特性和低吸湿率的聚酰亚胺材料是实现上述需求的关键。[0003]通常情况下，制备具有低介电常数和介电损耗的聚酰亚胺可采取成孔、物理掺杂和化学结构设计三大类方法。成孔指采用热降解、蚀刻和掺杂微孔材料等方式在聚酰亚胺中形成微孔结构，可以大幅度降低介电常数，但是机械性能较差、杨氏模量也很低，也不能有效降低介电损耗和吸水率。物理掺杂指通过物理方式将有机氟化合物和无机低介电损耗的填料等混合入聚酰亚胺中，尽管可以降低聚酰亚胺的介电常数，但同时严重影响了杂化聚酰亚胺薄膜的性能，包括电