本发明涉及材料制备领域，具体关于一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料的制备方法。
背景技术：
聚酰亚胺薄膜具有优异的耐高温性、耐化学腐蚀性、高透光性及优良的力学性能等综合特性，能满足高科技产业对高性能材料的日益增加的需求，因此引起了普遍关注。
cn1787132a公开了一种聚酰亚胺薄膜超导带材绝缘结构制作方法及装置，采用卷筒式的自粘性聚酰亚胺薄膜带和卷筒式超导线，卷筒式超导线在送入包绝缘装置之前，将通过自粘聚酰亚胺薄膜带卷筒，并沿超导线轴向纵向粘上自粘聚酰亚胺薄膜带，然后再将粘有聚酰亚胺薄膜带的超导线送入包绝缘装置，包绝缘装置沿导线轴向纵向将自粘性聚酰亚胺薄膜带包扎在超导线上。整系统包括未包绝缘线盘架、聚酰亚胺薄膜线盘架、包绝缘装置和超导线包绝缘后线盘架四部分。聚酰亚胺薄膜线盘架放置在未包绝缘线盘架与包绝缘装置之间，在超导线通过聚酰亚胺薄膜线盘架时，超导线位于聚酰亚胺薄膜的中间，在包绝缘装置后还有接收包好聚酰亚胺薄膜的超导线的线盘架。
cn201845618u提供了一种聚酰亚胺薄膜与聚芳酰胺纤维纸复合材料，包括聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜的双面通过耐热胶粘剂各粘贴一层聚芳酰胺纤维纸，其中：聚酰亚胺薄膜的厚度为0.05～0.125mm，聚芳酰胺纤维纸的厚度为0.05～0.13mm。该实用新型具有优异的机械性能、介电性能和良好的耐热性、抗撕强度及吸漆能力，可作为h级电机、电器特种部位作槽绝缘、匝间绝缘和衬垫绝缘，适用于各种恶劣工作环境。
cn101560304a公开了一种由聚酰胺酸溶液制造聚酰亚胺薄膜的低温方法，其包括：聚酰胺酸湿膜的环化步骤，所述聚酰胺酸湿膜是由聚酰胺酸溶液所形成，使该聚酰胺酸湿膜在持续抽真空低压、低温下作用一环化时间形成聚酰亚胺薄膜。该方法是利用聚酰胺酸溶液在低压、低温下反应形成聚酰亚胺薄膜，该方法可不需要通过高温环境，或者添加三级胺或脱水剂就可以形成聚酰亚胺薄膜，由此可以避免聚酰亚胺薄膜含有杂质，或在制造聚酰亚胺薄膜时因高温破坏基板上电子组件和其导电性质的可能性。
以上发明以及现有技术制备的聚酰亚胺材料由于存在高度刚性结构，一般具有高熔点，而且不易溶解，造成了材料加工成型困难的问题，限制了材料的应用。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料的制备方法。
一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将5-18份的阻燃功能化二胺单体、10-25份的6-氨基-2-(3-氨基苯基)苯并噁唑、1-5份的4,4-联苯二胺和150-300份的有机溶剂加入到反应釜中，在氮气保护下，搅拌均匀后，控温20-30℃，然后将23-45份的二酐单体在30-60min内分3次加到反应釜中，再加入0.01-0.1份的聚二羟基吲哚、0.01-0.1份聚氧乙烯鲸蜡基硬脂基双醚、0.01-0.08份的聚亚甲氧基双环噁唑烷、0.01-0.1份聚氧亚甲基蜜胺脲,加完后控温20-30℃，继续搅拌反应10-15h；完成反应后，将浆料涂覆于基板上，按80-100℃/2h、120-140℃/2h、180-200℃/1h、240-260℃/1h及300-320℃/1h进行亚胺化反应，完成反应后，自然冷却，脱模后即可得到所述的一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料。
所述的有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮或二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺。
所述的二酐单体为双酚a二酐或4,4-联苯醚二酐或3,3,4,4-三苯双醚四甲酸二酐。
所述的阻燃功能化二胺单体按照以下方案制备：
按照质量分数，将21-27份的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和14.5-19.6份的3,5-二甲氧基对氨基苯乙酮、50-80份的苯胺和0.4-1.2份的催化剂加入到反应釜中，氮气保护下，控温130-160℃，搅拌反应16-30h；完成反应后冷却至5-15℃，过滤，冷冻甲醇洗涤，然后将30-40份的粗品加入到80-100份的80%-100%的甲醇中，加热到50-70℃溶解，然后在搅拌下缓慢降温到5-15℃结晶，过滤，洗涤，干燥后即可得到阻燃功能化二胺单体。
所述的催化剂为甲苯磺酸或固体酸催化剂或浓硫酸或浓磷酸。
本发明方法公开的一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料的制备方法，本方法用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、3,5-二甲氧基对氨基苯乙酮和苯胺在酸性催化剂条件下制备出了一种阻燃功能化二胺单体，用该种单体按一定比例与6-氨基-2-(3-氨基苯基)苯并噁唑混合后作为二胺单体与双酚a二酐或4,4-联苯醚二酐或3,3,4,4-三苯双醚四甲酸二酐反应，然后热亚胺化制备出一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料。本方法将含磷结构、噁唑基团引入到聚酰亚胺结构当中，使材料具有良好的溶解性、优异的阻燃性和较好的热性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
实施例1
一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将12份的阻燃功能化二胺单体、17份的6-氨基-2-(3-氨基苯基)苯并噁唑、3份的4,4-联苯二胺和210份的有机溶剂加入到反应釜中，在氮气保护下，搅拌均匀后，控温25℃，然后将35份的二酐单体在40min内分3次加到反应釜中，再加入0.03份的聚二羟基吲哚、0.05份聚氧乙烯鲸蜡基硬脂基双醚、0.05份的聚亚甲氧基双环噁唑烷、0.02份聚氧亚甲基蜜胺脲,加完后控温25℃，继续搅拌反应13h；完成反应后，将浆料涂覆于基板上，按90℃/2h、130℃/2h、190℃/1h、250℃/1h及310℃/1h进行亚胺化反应，完成反应后，自然冷却，脱模后即可得到所述的一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料。
所述的有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮。
所述的二酐单体为双酚a二酐。
所述的阻燃功能化二胺单体按照以下方案制备：
按照质量分数，将24份的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和16.8份的3,5-二甲氧基对氨基苯乙酮、60份的苯胺和0.8份的催化剂加入到反应釜中，氮气保护下，控温130℃，搅拌反应21h；完成反应后冷却至10℃，过滤，冷冻甲醇洗涤，然后将35份的粗品加入到90份的90%的甲醇中，加热到60℃溶解，然后在搅拌下缓慢降温到10℃结晶，过滤，洗涤，干燥后即可得到阻燃功能化二胺单体。
所述的催化剂为甲苯磺酸。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为50.9%，材料在氯仿中室温可溶。
实施例2
一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将5份的阻燃功能化二胺单体、10份的6-氨基-2-(3-氨基苯基)苯并噁唑、1份的4,4-联苯二胺和150份的有机溶剂加入到反应釜中，在氮气保护下，搅拌均匀后，控温20℃，然后将23份的二酐单体在30min内分3次加到反应釜中，再加入0.01份的聚二羟基吲哚、0.01份聚氧乙烯鲸蜡基硬脂基双醚、0.01份的聚亚甲氧基双环噁唑烷、0.01份聚氧亚甲基蜜胺脲,加完后控温20℃，继续搅拌反应10h；完成反应后，将浆料涂覆于基板上，按80℃/2h、120℃/2h、180℃/1h、240℃/1h及300℃/1h进行亚胺化反应，完成反应后，自然冷却，脱模后即可得到所述的一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料。
所述的有机溶剂为二甲基乙酰胺。
所述的二酐单体为双酚4,4-联苯醚二酐。
所述的阻燃功能化二胺单体按照以下方案制备：
按照质量分数，将21份的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和14.5份的3,5-二甲氧基对氨基苯乙酮、50份的苯胺和0.4份的催化剂加入到反应釜中，氮气保护下，控温130℃，搅拌反应16h；完成反应后冷却至5℃，过滤，冷冻甲醇洗涤，然后将30份的粗品加入到80份的80%的甲醇中，加热到50℃溶解，然后在搅拌下缓慢降温到5℃结晶，过滤，洗涤，干燥后即可得到阻燃功能化二胺单体。
所述的催化剂为固体酸催化剂。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为49.8%，材料在氯仿中室温可溶。
实施例3
一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将18份的阻燃功能化二胺单体、25份的6-氨基-2-(3-氨基苯基)苯并噁唑、5份的4,4-联苯二胺和300份的有机溶剂加入到反应釜中，在氮气保护下，搅拌均匀后，控温30℃，然后将45份的二酐单体在60min内分3次加到反应釜中，再加入0.1份的聚二羟基吲哚、0.1份聚氧乙烯鲸蜡基硬脂基双醚、0.08份的聚亚甲氧基双环噁唑烷、0.1份聚氧亚甲基蜜胺脲,加完后控温30℃，继续搅拌反应15h；完成反应后，将浆料涂覆于基板上，按100℃/2h、140℃/2h、200℃/1h、260℃/1h及320℃/1h进行亚胺化反应，完成反应后，自然冷却，脱模后即可得到所述的一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料。
所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺。
所述的二酐单体为3,3,4,4-三苯双醚四甲酸二酐。
所述的阻燃功能化二胺单体按照以下方案制备：
按照质量分数，将27份的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和19.6份的3,5-二甲氧基对氨基苯乙酮、80份的苯胺和1.2份的催化剂加入到反应釜中，氮气保护下，控温160℃，搅拌反应30h；完成反应后冷却至15℃，过滤，冷冻甲醇洗涤，然后将40份的粗品加入到100份的100%的甲醇中，加热到70℃溶解，然后在搅拌下缓慢降温到15℃结晶，过滤，洗涤，干燥后即可得到阻燃功能化二胺单体。
所述的催化剂为浓硫酸。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为52.1%，材料在氯仿中室温可溶。
实施例4
一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将5份的阻燃功能化二胺单体、10份的6-氨基-2-(3-氨基苯基)苯并噁唑、1份的4,4-联苯二胺和150份的有机溶剂加入到反应釜中，在氮气保护下，搅拌均匀后，控温20℃，然后将23份的二酐单体在30min内分3次加到反应釜中，再加入0.01份的聚二羟基吲哚、0.1份聚氧乙烯鲸蜡基硬脂基双醚、0.01份的聚亚甲氧基双环噁唑烷、0.05份聚氧亚甲基蜜胺脲,加完后控温20℃，继续搅拌反应10h；完成反应后，将浆料涂覆于基板上，按80℃/2h、120℃/2h、180℃/1h、240℃/1h及300℃/1h进行亚胺化反应，完成反应后，自然冷却，脱模后即可得到所述的一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料。
所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺。
所述的二酐单体为双酚a二酐。
所述的阻燃功能化二胺单体按照以下方案制备：
按照质量分数，将27份的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和19.6份的3,5-二甲氧基对氨基苯乙酮、80份的苯胺和1.2份的催化剂加入到反应釜中，氮气保护下，控温160℃，搅拌反应30h；完成反应后冷却至15℃，过滤，冷冻甲醇洗涤，然后将40份的粗品加入到100份的100%的甲醇中，加热到70℃溶解，然后在搅拌下缓慢降温到15℃结晶，过滤，洗涤，干燥后即可得到阻燃功能化二胺单体。
所述的催化剂为浓磷酸。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为50.7%，材料在氯仿中室温可溶。
实施例5
一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料的制备方法，制备技术方案如下：
按照质量份数，将18份的阻燃功能化二胺单体、25份的6-氨基-2-(3-氨基苯基)苯并噁唑、5份的4,4-联苯二胺和300份的有机溶剂加入到反应釜中，在氮气保护下，搅拌均匀后，控温30℃，然后将45份的二酐单体在60min内分3次加到反应釜中，再加入0.1份的聚二羟基吲哚、0.01份聚氧乙烯鲸蜡基硬脂基双醚、0.08份的聚亚甲氧基双环噁唑烷、0.03份聚氧亚甲基蜜胺脲,加完后控温30℃，继续搅拌反应15h；完成反应后，将浆料涂覆于基板上，按100℃/2h、140℃/2h、200℃/1h、260℃/1h及320℃/1h进行亚胺化反应，完成反应后，自然冷却，脱模后即可得到所述的一种可溶性阻燃聚酰亚胺新材料。
所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺。
所述的二酐单体为3,3,4,4-三苯双醚四甲酸二酐。
所述的阻燃功能化二胺单体按照以下方案制备：
按照质量分数，将21份的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和14.5份的3,5-二甲氧基对氨基苯乙酮、50份的苯胺和0.4份的催化剂加入到反应釜中，氮气保护下，控温130℃，搅拌反应16h；完成反应后冷却至5℃，过滤，冷冻甲醇洗涤，然后将30份的粗品加入到80份的80%的甲醇中，加热到50℃溶解，然后在搅拌下缓慢降温到5℃结晶，过滤，洗涤，干燥后即可得到阻燃功能化二胺单体。
所述的催化剂为甲苯磺酸。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为51.6%，材料在氯仿中室温可溶。
对比例1
不加阻燃功能化二胺单体，其它同实施例1。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为27.1%，材料在氯仿中加热可溶。
对比例2
不加6-氨基-2-(3-氨基苯基)苯并噁唑、4,4-联苯二胺，其它同实施例1。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为52.3%，材料在氯仿中加热不可溶。
对比例3
不加聚二羟基吲哚，其它同实施例1。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为44.1%，材料在氯仿中室温可溶。
对比例4
不加聚氧乙烯鲸蜡基硬脂基双醚，其它同实施例1。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为43.1%，材料在氯仿中加热可溶。
对比例5
不加聚亚甲氧基双环噁唑烷，其它同实施例1。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为30.7%，材料在氯仿中室温可溶。
对比例6
不加聚氧亚甲基蜜胺脲，其它同实施例1。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为41.1%，材料在氯仿中室温可溶。
对比例7
不对阻燃功能化二胺单体重结晶，其它同实施例1。
本实验制备的聚酰亚胺材料的极限氧指数为43.1%，材料在氯仿中加热可溶。