聚(jù)酰亞胺主要用作耐高溫材料和絕(jué)緣材料,為拓寬其應用領(lǐng)域,近年來,科學(xué)工作者對聚酰亞胺進行了大餐的(de)功能化改性,獲得了大量性(xìng)能優異的(de)改性產物,如:高透(tòu)明(míng)性聚酰亞胺、光(guāng)敏性聚酰亞胺(àn)、光電導(dǎo)性聚酰亞胺等。下麵(miàn)對這幾種功能性聚(jù)酰亞胺進行簡單介紹。
對聚酰亞胺透明性的改進方法包括含(hán)氟基團、含矽基團、聚碸結構(gòu)、脂環結構的引入及和甲基丙烯酸甲酯共聚等方法。目前(qián)已(yǐ)製成了’多種透明(míng)聚酰(xiān)亞胺。如由2,2 7一雙(三氟甲基)一4,4'-二胺基(jī)聯苯與2,2’一雙(3,4"-二羧基苯基)六氟丙烷二(èr)酐合成的含氟聚(jù)酰亞胺(àn),它在可見(jiàn)光領域和光通訊波長領域(1.0~1.7um)都呈無(wú)色透(tòu)明。日本住化八一滅公司於1993年(nián)開發的(de)商品名為Kamax的透明聚酰亞胺,目前已用在汽車照明、包裝容器、光學儀器等領域,它是甲基丙烯酸甲(jiǎ)酯和N一甲基一(yī)二甲基戊二酰亞胺的(de)共聚體。透明性聚酰亞胺(àn)在要求耐熱性高(gāo)的光學領域具有良好的應用前景。目前,已在液晶定向(xiàng)薄膜、濾色片的保護膜(mó)、光敏元件、光導波路、接觸鏡片、太陽能電池和熱控製係統等航空宇宙飛行器部(bù)件用塗料方麵得到了應用。
光敏性聚酰(xiān)亞胺(PSPI)是具有感光和耐(nài)熱雙重功能的高分子材料,在微(wēi)電子領域主要用作光致抗(kàng)蝕劑,可大大簡化使用非光(guāng)敏聚酰亞胺時複雜的光刻工藝。PSPI按其配成光刻膠(jiāo)經光刻工藝後所(suǒ)得光刻圖形(xíng)的(de)不同,分為正性PSPI和負性PSPI,正性PSPI所用(yòng)光敏劑一般為光降解型,負性PSPI所用(yòng)光敏劑一(yī)般為光交聯型。其製造方法一(yī)般是將光學活性單體接在聚酰胺酸上,形成光敏(mǐn)性聚酰胺酸,光敏(mǐn)性聚酰胺酸在光照射下發生交聯,經(jīng)刻蝕(shí)、高溫處(chù)理可閉環成(chéng)聚酰亞胺。
最(zuì)早的PSPI是由Kerwin等於1971年提出的。它由3份聚酰胺酸和l份重鉻酸鉀的二甲基亞碸溶液組成,在紫外光照射(shè)下,重(chóng)鉻酸鉀與酰亞胺基發生交聯,得到負性圖形。由於其貯存期太短(4~8h),未能推(tuī)廣。1976年Rubner提出了一(yī)條新(xīn)合成PSPI的方法,所得樹脂的光敏基團通(tōng)過酯鍵(jiàn)與聚酰(xiān)胺酸連接,在紫外光照射(shè)下,光敏基團的雙鍵之間進行交(jiāo)聯反應,在高溫固化階段,該光敏基團(tuán)裂解後而形成聚酰亞胺膜,得負性圖形。在這條路(lù)線的基礎上,汽巴公司和杜(dù)邦(bāng)公司分別推出了Probimide一300、Merck Selectilux HTR3和DuPont Pyralin PD等商(shāng)品PSPI。較早報道的正性PSPI是由10%~20%聚酰胺酸的N一甲基一2一吡咯烷酮與鄰位疊氮萘醌按一定比例配成的。以後的科研工作者在上述研究的基礎上,通過改變二酐、二胺(àn)單(dān)體、光敏劑種類和製備方法製(zhì)得了一係列PSPI。
隨著微電子器件不斷微細化和精密(mì)化,對PSPI的性能提出了越來越(yuè)高的要(yào)求。為此,對PSPI的改性工作也在不斷進行。較為(wéi)成功的有三種新型PSPI,即有機矽改性PSPI,自(zì)增感PSPI和含氟PSPI。其中,自增感PSPI是指體係中沒(méi)有外加光敏劑(jì),靠自身進行光化學反(fǎn)應(yīng)的(de)PSPI。Pfreifer以二苯甲酮(tóng)四酸二酐(gān)和帶烷基取(qǔ)代基(jī)的(de)芳香族二(èr)胺為單體(tǐ)合(hé)成了自增感PSPI。這(zhè)類PSPI因主鏈含有柔順的羰(tāng)基而具有可溶性(xìng),這(zhè)樣在加工過程中避免(miǎn)了亞胺化過程造成的(de)種(zhǒng)種缺點。開發較為成功的自增感PSPI是汽巴公司(sī)的Proimide-400,訪樹脂一經推出就得到(dào)了工(gōng)業(yè)界的廣涉青(qīng)睞(lài)。
將電子給予體引入聚酰(xiān)亞胺(àn)中,可(kě)得到具有光電導性的聚酰亞胺,這種(zhǒng)聚酰亞胺在紫外光、X射線和可見光的輻(fú)照下可產生光電流。有機光電導材料(liào)可(kě)廣泛應用於靜電複印、製版印(yìn)刷、激光打印、全息(xī)照相等領域,是(shì)一類新型的功能高分子材(cái)料。陳元勝等將哢唑和酞(tài)菁基團同時引入聚酰亞胺中,製得了光電導性聚酰亞胺。這種(zhǒng)含(hán)哢唑和酞菁(jīng)銅的聚酰亞胺和四氨基酞菁銅比較,其光電性能明顯(xiǎn)改(gǎi)善,表麵充電電位由496V提高到945V,光(guāng)衰速率從125V/s提高到250V/s,而感(gǎn)光度提高了兩倍(bèi)多。