一种共聚酰亚胺及其合成方法
【专利摘要】本发明涉及一种共聚酰亚胺(PPI)，由均苯四甲酸二酐、1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)苯二酐以及芳族二胺在高极性溶剂中三元共聚而成，这里的芳族二胺优选1，4-苯二胺，其合成步骤为：向1，4-苯二胺的溶液中加入均苯四甲酸二酐和1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)苯二酐进行反应，制得共聚酰胺酸(PPAA)溶液，然后将PPAA进行化学亚胺化得PPI粉末，再将PPI粉末进行离心分离，分离后再经高温补亚胺化，便得到PPI。所制备的PPI，其拉伸强度、弯曲强度等力学性能好，而且其原料1，4-苯二胺价格低廉，生产成本低，具有广泛的应用前景。
【专利说明】一种共聚酰亚胺及其合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机高分子化合物领域，具体涉及一种共聚酰亚胺及其合成方法。
【背景技术】
[0002]聚酰亚胺(polyimide，PI)是重复单元以酰亚胺基为结构特征基团的一类聚合物。具有耐高温、耐腐蚀和优良的电性能。是目前已知综合性能最佳的有机高分子材料之一。本发明所述共聚酰亚胺(PPI)是该大类聚合物中的一个特定品种。
[0003]最典型的PI是由均苯四甲酸二酐和二苯醚二胺合成的线型PI (BP981543，BP11921617)，由杜邦公司在1961年首次推出。这类PI的主链由苯基基团组成，刚性大，耐热等级高。这种PI不溶不熔，难以使用塑料常规方法加工成型材，必须采用粉末冶金方法加工成型，其设备昂贵，加工工艺复杂，生产效率低。
[0004]为改进这些缺点，发展了一种PI，在主链中引入醚基团，增加主链柔性。一种共聚型聚酰亚胺CPI(CM)1132395.7)由均苯四甲酸二酐、1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)苯二酐和二苯醚二胺合成。该类聚酰亚胺柔韧性较好、加工较易，但由于引入较多醚键，使得使用温度稍低，线性热膨胀系数较大，高温下性能总体下降10%以上。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种共聚酰亚胺及其合成方法，以克服上述几种聚酰亚胺要么所需设备昂贵、加工工艺复杂、生产效率低、使用温度较低，要么线性热膨胀系数较大、高温下性能总体下降等不足。
[0006]本发明的目的是通.过以下技术方案来实现:
[0007]—种共聚酰亚胺，所述共聚酰亚胺的化学结构式为:
【权利要求】
1.一种共聚酰亚胺，其特征在于:所述共聚酰亚胺的化学结构式为:
2.根据权利要求1所述的共聚酰亚胺，其特征在于:所述m与η的比例为m/ n=50 /50 ?5 / 95。
3.根据权利要求1或2所述的共聚酰亚胺，其特征在于:所述共聚酰亚胺在0.5%的浓H2SO4中测定其比浓对数粘度为0.3?4.2。
4.一种根据权利要求1所述的共聚酰亚胺的合成方法，其反应原料包括均苯四甲酸二酐、1，4_双(3，4_ 二羧酸苯氧基)苯二酐以及芳族二胺，其特征在于:所述芳族二胺为1，4_苯二胺,合成步骤如下: a.将I，4-苯二胺溶解在高极性溶剂中，得溶液A； b.在搅拌下，向溶液A中加入摩尔比为99/ I?I / 99的均苯四甲酸二酐和1，4_双(3,4- 二羧酸苯氧基)苯二酐混合二酐进行反应，得共聚酰胺酸溶液，为溶液B，所述共聚酰胺酸的化学结构式为:
5.根据权利要求4所述的共聚酰亚胺的合成方法，其特征在于:所述反应原料均苯四甲酸二酐与1，4_双(3，4_ 二羧酸苯氧基)苯二酐的比例为50 / 50?95 / 5。
6.根据权利要求4或5所述的共聚酰亚胺的合成方法，其特征在于:加入所述1，4_苯二胺与混合二酐的量为等摩尔比。
7.根据权利要求4所述的共聚酰亚胺的合成方法，其特征在于:所述高极性溶剂为二甲基乙酰胺。
8.根据权利要求4所述的共聚酰亚胺的合成方法，其特征在于:所述酸酐类脱水剂为乙酐，所述胺类催化剂为三乙胺。
9.根据权利要求8所述的共聚酰亚胺的合成方法，其特征在于:所述脱水剂按照与脱水量的摩尔比为1:1?25:1的量加入；所述催化剂与脱水剂的摩尔比为1:2?1:50。
10.根据权利要求4所述的共聚酰亚胺的合成方法，其特征在于:化学亚胺化的反应温度为(TC?65°C ·;补亚胺化的反应温度为200?350°C，处理时间为15min?6h。
【文档编号】C08G73/10GK103435803SQ201310413078
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】周晓东 申请人:英诺(上海)工程塑料有限公司