【摘要】：聚酰亞胺(PI)由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的各項(xiàng)性能成為多個(gè)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn),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(gè)角度對(duì)分子鏈進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系的研究,為此,本論文從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度出發(fā),向PI主鏈中引入氰基官能團(tuán),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(tuán)的引入對(duì)于PI膜材料各項(xiàng)性能的影響,將其初步應(yīng)用于無(wú)膠二層撓性覆銅箔(2L-FCCL)領(lǐng)域,從而達(dá)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(guò)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(tuán)的二胺單體(CN-BP-DA)和相應(yīng)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(guò)性能測(cè)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(jī)械性能(拉伸強(qiáng)度最高可達(dá)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(jìn)一步增強(qiáng)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(guò)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(jī)械性能得到進(jìn)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(xué)強(qiáng)度(拉伸強(qiáng)度最高達(dá)165MPa)和尺寸穩(wěn)定性,此外,由于對(duì)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(yīng)用在2L-FCCL領(lǐng)域中,做柔性覆銅箔研究,通過(guò)涂覆和熱壓兩種工藝成功制備了2L-FCCL并進(jìn)行剝離強(qiáng)度測(cè)試,發(fā)現(xiàn)涂覆工藝制備的覆銅箔其測(cè)試所得剝離強(qiáng)度比熱壓法制備的覆銅箔剝離強(qiáng)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(duì)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(rùn)濕度,再通過(guò)熱壓方式制備覆銅箔,發(fā)現(xiàn)剝離強(qiáng)度有明顯的提高。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ323.7;TB383.2

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本文編號(hào)：2785043