高透明性聚酰亚胺薄膜专利技术研究与工业化进展

介绍了国内外高透明性聚酰亚胺(CPI)薄膜材料的研究现状,重点综述了含氟芳香族和脂环族两大类P1薄膜的研究进展,包括分子主链引入强电负性(含氟)取代基、脂环结构、非平面共轭结构、砜基、酯基、酰胺基及可聚合的无机纳米粒子等方法制备高透明性薄膜材料。同时,概述了国内外CPI薄膜的产业化现状,并对CPI薄膜的发展趋势和应用前景进行了展望。

无色透明聚酰亚胺的研究进展

随着柔性光电器件的快速发展,对无色透明聚合物薄膜类柔性基材的性能要求越来越高。其中,作为高分子材料“金字塔”尖的聚酰亚胺(PI)因其优异的耐热性、机械性能、化学稳定性及介电性能成为最有力的候选者。因此,在保持传统有色PI优势性能的基础上,如何实现PI的无色透明化成为近些年的研究热点。本文分别从制备(包括制备方法和溶剂)和分子结构设计(如引入强电负性基团、脂环结构和大体积侧基等)两个方面,讨论了它们对无色透明PI(CPI)关键性能指标的影响,并进行了展望。

含苯并咪唑基团CPI薄膜的制备及性能

采用5-氨基-2-(4-氨基苯基)-苯并咪唑(DAPBI)为改性单体,与4,4′-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)、2,2′-二(三氟甲基)二氨基联苯(TFMB)共聚合成了一系列聚酰胺酸(PAA)溶液。经流延涂膜、去溶剂和亚胺化等步骤制备了一系列无色透明聚酰亚胺(CPI)薄膜。利用紫外-可见分光光度计、差示扫描量热仪、电子万能试验机等对预聚体和CPI薄膜的结构与性能进行了研究。结果表明:DAPBI的引入使得CPI薄膜的透光性略有降低,但可有效提高其耐热性能和力学性能。其中二胺中TFMB与DAPBI物质的量之比为6.00∶4.00时,CPI薄膜在500 nm处的透光率为88.04%,玻璃化转变温度为340.54℃,拉伸强度为86.0 MPa。

无色透明聚酰亚胺薄膜专利技术热点

介绍了无色透明聚酰亚胺薄膜在无色透明性、耐热性、尺寸稳定性、柔韧性等方面的专利技术热点,为国内相关企业准确把握产业技术动态、尽快掌握核心专利,提供了有益借鉴。

新型无色透明聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与9,9-双(3-氟-4-氨基苯基)芴(FFDA)作为二胺,以环丁烷四甲酸二酐(CBDA)作为二酐,通过热酰亚胺化法制备了综合性能优异的聚酰亚胺薄膜(PI 5/5),并对其性能进行了测试。结果表明:PI 5/5表现出良好的溶解性能和优异的光学性能。室温下PI 5/5可溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)等强极性溶剂,且在四氢呋喃(THF)等弱极性溶剂中也具有良好的溶解性;PI 5/5在450 nm处的透光率达到92%,其紫外截止波长低至287 nm。同时,PI 5/5具有优异的热稳定性和力学性能。

共缩聚法制备含芴大侧基无色透明聚酰亚胺薄膜及其性能

以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)和含芴大侧基的9,9-双(3-氟-4-氨基苯基)芴(FFDA)为二胺单体,4,4′-联苯醚二酐(ODPA)为二酐单体,经常温下溶液共缩聚反应得到含FFDA的聚酰胺酸(PAA)溶液,再经化学亚胺化得到无色透明聚酰亚胺(PI)薄膜。使用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)分析、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、万能材料试验机等对PI进行了结构及性能表征。结果表明:随着n(FFDA)∶n(ODPA)的投料比增加,PI的热性能和力学性能均相应提高,当该比例达到50%时,PI的可见光透过率达到85%,且室温下在常见极性溶剂中的溶解性较好。

半脂环型无色透明聚酰亚胺薄膜研究与应用进展

从半脂环型无色透明聚酰亚胺(CPI)薄膜的发展历史、制造用关键单体、树脂合成技术、薄膜生产技术及其在光电器件中的应用等角度综述了半脂环型CPI薄膜的研究现状及未来发展趋势。重点介绍了半脂环型CPI薄膜当前的发展热点,并对半脂环型CPI薄膜的未来发展趋势进行了展望。

无色透明聚酰亚胺薄膜的研究进展

综述了无色透明聚酰亚胺(CPI)薄膜的研究进展,从分子结构角度介绍了CPI薄膜的制备及其在光电器件中的应用,探讨了平衡CPI薄膜透明性和耐热性的解决办法。

应用于柔性薄膜晶体管的无色透明聚酰亚胺研究进展

为实现柔性可折叠显示器件的应用,聚酰亚胺膜在柔性的薄膜晶体管(TFT)材料制备中被广泛应用,无色透明聚酰亚胺(CPI)作为一类兼顾无色透明性及耐热性的聚合物近些年受到关注,其可进一步实现全透明的柔性显示。本研究综述了柔性TFT应用场景下对CPI膜的各项性能要求及相对应的调控机理,针对CPI膜透光性与耐热性、尺寸稳定性等性能间存在的相互制约的特点,指出通过模拟计算选择合适单体结构及调整加工工艺等手段,可实现CPI膜各项性能的综合提升,为将来更多场景下的应用提供理论依据。

一种新型无色透明聚醚酰亚胺薄膜的研究

研究了以双酚A醚酐与二甲基联苯二胺为体系的缩聚反应,由其制备的聚醚酰亚胺(PEI)薄膜具有优异的透光率,低介电常数和较低的热膨胀系数。这种新型耐热型透明的新材料在光学领域有广泛的应用。

高耐热无色透明聚酰亚胺材料的制备与性能

采用4,4′-六氟异丙基邻苯二甲酸酐(6FDA),4,4′-二氨基-2,2′-二甲基-1,1′-联苯(o-TOL)和2,2′-双(三氟甲基)-4,4′-二氨基联苯(TFMB),经两步法合成了一系列聚酰胺酸(PAA)溶液,再经流延涂膜、去溶剂和亚胺化后制备了一系列无色透明聚酰亚胺(CPI)薄膜。利用傅里叶变换红外光谱仪、紫外-可见分光光度计、差示扫描量热仪和热重分析仪对CPI薄膜结构和性能进行了研究。结果表明:CPI薄膜具有优异的综合性能。当o-TOL物质的量分数为50%~100%时,CPI薄膜耐热性能优异,玻璃化转变温度均在320.00℃左右,CPI薄膜失重5%时的温度都在490.00℃以上,最大透光率基本都在90%以上。

高脂环含量低介电常数聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

针对5G通讯技术领域对于低介电常数(low-Dk)与低介质损耗(low-Df)高分子薄膜材料的应用需求,采用脂环族二酐单体与含有茚脂环单元的芳香族二胺单体进行聚合,制备了高脂环含量PI薄膜。对制备的PI薄膜进行结构表征,并测试其热性能、光学性能和介电性能。结果表明:该薄膜具有良好的耐热性能和光学性能,5%热失重温度(T5%)为493℃,玻璃化转变温度(Tg)为297.4℃,紫外截止波长为258 nm,厚度为25μm的薄膜在400 nm波长处的透光率(T400)为87.1%,黄度指数(b*)和浊度分别为0.77和0.8%。介电性能测试结果显示,该薄膜在1 MHz频率下的介电常数(Dk)为2.71,介质损耗因数(Df)为0.0078。

无色透明聚酰亚胺薄膜的研究进展

本文综述了无色透明聚酰亚胺(PI)薄膜的研究进展及其应用,首先分析了聚酰亚胺薄膜产生颜色的原因,并从分子结构设计的角度,介绍了几种制备无色透明聚酰亚薄膜的方法:分子主链上引入含氟基团、脂环结构和非共平面结构等,并分析了各种方法的不足。此外,还介绍了无色透明聚酰亚胺薄膜在光电器件中的应用。

白膜和黑膜覆盖对黄绵土保水调温的效应

本研究量化了白膜和黑膜覆盖对黄棉土不同深度土壤水分和土壤温度的变化,探讨了地膜覆盖的"保水调温"效应。试验设置白膜、黑膜、未覆膜3个处理,监测覆盖处理下不同深度土壤温度,选用正弦曲线拟合和方程模型,量化分析黄绵土在不同覆盖条件下土壤水分、土壤温度和热容量变化过程。研究发现,40 cm深度处土壤水分和土壤热容量值均最大,10 cm深度处值最小。在0:00~8:00,黑膜覆盖下土壤温度普遍高于白膜覆盖,黑膜覆盖夜间保温性更好;8:00~16:00,白膜覆盖下土壤温度增加速率更快,对地温提升优于黑膜覆盖,白膜覆盖下土壤温度"峰值"出现比黑膜早1 h左右。覆盖处理均表现为浅层土壤(0~20 cm)升温快,降温也快,土壤温差变化幅度大于深层土壤(20~40 cm);随着土壤深度的增加,覆盖地膜对土壤增温效应不明显,土壤热容量显著增加。覆盖白膜、黑膜均能显著提高土壤水分和土壤温度,增加土壤热容量。白膜覆盖对土壤增温效应要大于黑膜覆盖的增温效应;白膜覆盖条件下土壤温度温差最大,未覆膜处理次之,黑膜覆盖处理最小。

纳米复合TiO_2薄膜光催化降解模拟染料废水研究

以TiCl4,有机羧酸等为主要原料,首先采用常温络合-控制水解技术制备出锶掺杂纳米TiO2无色透明水溶胶,然后使用0.5 mm口径的喷枪,在0.8 MPa压力下,利用普通喷涂技术将所制备的透明溶胶均匀的喷涂在玻璃表面或者烧杯内壁,得到了均匀透明的纳米薄膜。以酸性红3R染料溶液模拟染料废水,研究了锶掺杂纳米TiO2薄膜的光催化性能,同时探讨了体系pH,光照时间以及染料初始浓度对光催化效果的影响。

可溶性无色透明聚酰亚胺薄膜制备及性能研究

以4,4′-二氨基-2,2′-双三氟甲基联苯(TFDB)和4,4′-联苯醚二酐(ODPA)为单体,采用不同亚胺化方式制备三种无色透明的聚酰亚胺(PI)薄膜,并对其性能进行了性能表征。结果表明,通过化学亚胺化得到的无色透明PI薄膜各方面的性能都优于热亚胺化得到薄膜;其中化学亚胺化后在依次经过析出、烘干、溶解、流延得到的PI-03薄膜性能更优,玻璃化温度为273.96℃,热失重温度为590.88℃,热膨胀系数达到24.99×10^(-6)/K,黄色指数为1.8,且具有更好的溶解性。

新型无色透明聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

聚酰亚胺薄膜的用途非常的广泛被人称为"黄金薄膜",聚酰亚胺薄膜可用作耐高温的隔热材料,作为高温环境下的胶粘剂、分离膜、光刻胶、介电缓冲层、液晶取向剂、电光材料等,大多数用于电机的槽绝缘及电缆线包材料,透明的聚酰亚胺薄膜可以在柔性印制电路板基材和各种耐高温电机电器绝缘材料这些地方起到作用,聚酰亚胺薄膜可作为高耐温、放射性的材料和防火防弹等用途广泛。它还可以作为先进复合材料的基体树脂,可用于航天、航空飞行器结构或功能部件,以及火箭、导弹等的零部件,是非常耐高温的结构材料。

掺碳量对无色聚酰亚胺表面制备SiOC薄膜键合结构及光学性能影响

采用O_(2)和CO_(2)两种气源,利用等离子体增强化学气相沉积技术在CPI表面制备SiOC薄膜,以保证CPI在高透光性前提下提高其耐磨损及耐划伤性能。利用原子力显微镜对SiOC薄膜形貌进行观察;利用红外光谱对薄膜微观键合结构进行表征;利用分光光度计对不同薄膜的透光率进行检测,并依据Lambert-Beer法则计算不同薄膜的光学吸收系数与透光率之间的关系,探究掺碳量对SiOC薄膜键合结构及光学性能影响机制。实验结果表明,利用CO_(2)气源镀膜时,薄膜较粗糙,其粗糙度为1.12 nm,平均透光率较低,只有63.6%。而利用O_(2)气源时,薄膜较平滑,粗糙度仅为0.57 nm,并且平均透光率也较高,达到81.3%。分析认为,随着掺碳量增加,薄膜中的Si-(CH_(3))x和C=O化学基团数量增加,导致SiOC薄膜对光折射率增大,透光性能下降。

生物滴滤塔脱H_2S过程中的生物膜特性

生物滴滤塔处理含H2S废气具有良好的前景。微生物是降解H2S的载体,生物膜特性是H2S的脱除效率的影响因子。本文选取无色硫细菌(CSB)作为研究对象,研究了不同水力停留时间(HRT)条件下CSB在一个生长周期内悬浮微生物与附着微生物(生物膜)的变化趋势、SO2-4生成速率与悬浮微生物生长的关系,生物膜活性与生物膜的平均厚度。HRT为60 s时,体系中附着微生物浓度为附着微生物与悬浮微生物的比例最大,生物膜达到最佳厚度282μm,生物膜活性最高为150.2 mg/(g·6h)。SO2-4生成速率可以作为微生物生长是否稳定的标准。

高综合性能无色透明聚酰亚胺薄膜的制备

以2,2’-双(三氟甲氧基)联苯-4,4’-二胺(TFMOB)/2,2’-双(三氟甲基)联苯-4,4’-二胺(TFMB)为二胺单体,分别与六氟异丙基邻苯二甲酸酐(6FDA)和4,4’-(4,4’-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)(BPADA)2种二酐单体聚合,制备了含三氟甲氧基(―OCF_(3))的新型无色透明聚酰亚胺(CPI)薄膜.实验结果表明:―OCF_(3)的引入明显提高了CPI薄膜的综合性能,TFMOB与TFMB的摩尔比为3:7时,在400~760 nm可见光波长范围内,透光率大于85%;5%质量损失对应的热分解温度(N2氛围)在530℃以上;10 GHz频率下的介电常数为2.647,介电损耗为0.00525;拉伸强度达(111.2±1.1)MPa,断裂伸长率为(67.0±5.0)%,吸湿率最低可达0.29%.证明含―OCF_(3)基团的TFMOB单体为高综合性能CPI薄膜的制备提供了可能,在柔性光学材料方面具有良好的应用前景.