【摘要】：聚酰亞胺(PI)由于其獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的各項性能成為多個研究領(lǐng)域的熱點,如工程塑料、氣體分離、燃料電池、生物仿生、發(fā)光材料、柔性覆銅箔等等,且由于自身結(jié)構(gòu)的可調(diào)控性,可以從多個角度對分子鏈進行結(jié)構(gòu)設計并進行相對應的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系的研究,為此,本論文從結(jié)構(gòu)設計角度出發(fā),向PI主鏈中引入氰基官能團,制備具有高耐熱性和尺寸穩(wěn)定性的PI膜材料,并研究氰基官能團的引入對于PI膜材料各項性能的影響,將其初步應用于無膠二層撓性覆銅箔(2L-FCCL)領(lǐng)域,從而達到降低膜自身熱膨脹系數(shù)(CTE值)和改善PI/Cu界面粘附性的目的,主要工作如下。一、通過親核取代后還原的方法合成含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)和氰基基團的二胺單體(CN-BP-DA)和相應的不含氰基二胺單體(BP-DA),以這兩種二胺單體為基礎(chǔ)成功制備了氰基系列PI膜和不含氰基系列PI膜,通過性能測試研究結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)氰基系列PI膜有更加出色的耐熱性(Tg 250°C以上,Td5%550°C以上)、機械性能(拉伸強度最高可達164MPa)、透光性和尺寸穩(wěn)定性(37.98-61.23ppm/K),且兩種系列膜均具有較好的介電性能、耐溶劑性和低吸濕性,為進一步增強氰基薄膜的尺寸穩(wěn)定性,即降低其熱膨脹系數(shù)(CTE值),我們以CN-BP-DA單體為基礎(chǔ),制備聯(lián)苯型氰基共聚PI系列膜和苯并VA唑型氰基共聚PI膜材料,發(fā)現(xiàn)氰基共聚PI膜較均聚膜熱膨脹系數(shù)大幅降低,且可以通過調(diào)節(jié)共聚比例接近銅的CTE值(17.7 ppm/K)甚至更低,而且耐熱性和機械性能得到進一步提升。二、合成三氰基二胺單體(CNDA)并基于CNDA成功的制備了多氰基系列PI膜材料,所制備的多氰基系列PI膜擁有出色的耐熱性(Tg 245°C以上,Td5%540°C以上)、力學強度(拉伸強度最高達165MPa)和尺寸穩(wěn)定性,此外,由于對氰基苯基側(cè)基的引入和分子鏈中醚鍵的存在使溶解性能提升,加工性能得到改善。三、在前兩部分工作的基礎(chǔ)上,將所制備的含氰基PI薄膜應用在2L-FCCL領(lǐng)域中,做柔性覆銅箔研究,通過涂覆和熱壓兩種工藝成功制備了2L-FCCL并進行剝離強度測試,發(fā)現(xiàn)涂覆工藝制備的覆銅箔其測試所得剝離強度比熱壓法制備的覆銅箔剝離強度要高,含氰基PI膜制備的覆銅箔比不含氰基PI膜制備的覆銅箔要高,證明了氰基的存在有助于提高PI膜的粘附性,對于加工難度較大的氰基共聚薄膜,我們采取表面堿液處理的方式,增大表面能和潤濕度,再通過熱壓方式制備覆銅箔,發(fā)現(xiàn)剝離強度有明顯的提高。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ323.7;TB383.2

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本文編號：2785043