含醚键和叔丁基的可溶性聚酰亚胺及其制备方法

文档序号:8406643阅读:386来源:国知局
含醚键和叔丁基的可溶性聚酰亚胺及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及聚酷亚胺技术领域,具体设及一类含離键和叔了基的可溶性聚酷亚胺 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚酷亚胺是一类耐热性极佳的高分子材料,由于具有优异的综合性能,在航空、航 天、电气、机械、化工、微电子等各个领域都有非常广泛的应用。传统的芳香型聚酷亚胺由于 具有刚性的主链结构,难溶于大多数的有机溶剂,且烙点很高甚至超过其分解温度,因此难 W通过常规的成型方法加工。目前工业生产中,聚酷亚胺通常采用"两步法"合成,即先合 成可溶性的聚酷胺酸中间体,加工成型后再经高温亚胺化得到相应的聚酷亚胺制品。但聚 酷胺酸中间体通常不够稳定,难W长期保存,且后处理较麻烦。因此,开发能用常规方法加 工,且能保持高耐热性和良好机械性能的聚酷亚胺成为具有挑战性的研究课题。
[0003] 开发易加工聚酷亚胺的主要途径有两种;一、提高其溶解性;二、改善其热塑性。 目前,改善聚酷亚胺热塑性的方法往往导致其玻璃化转变温度降低,相应地其使用温度也 降低,因而应用受到限制。该样提高溶解性就成为开发可加工聚酷亚胺的重要方法。

【发明内容】

[0004] 基于上述技术背景,本发明设计合成了两种含離键和叔了基的柔性二胺单体,并 与各种商品化芳香二酢单体反应,制备了一类含叔了基和離键的新型聚酷亚胺树脂,该类 聚酷亚胺树脂不仅具有良好的耐热性能,同时还具备良好的溶解性,室温下可溶于氯仿等 低沸点溶剂,该样就可W在常温下加工成型,而且该类聚酷亚胺树脂的制备工艺简单,成本 较低。
[0005] 本发明的技术方案如下:
[0006] 一类含離键和叔了基的可溶性聚酷亚胺,该可溶性聚酷亚胺具有如下重复结构单 元:
[0007]
【主权项】
1. 一类含醚键和叔丁基的可溶性聚酰亚胺,其特征在于,该可溶性聚酰亚胺具有如下 重复结构单元: 其中:10〈n〈1000。
2. 如权利要求1所述的含醚键和叔丁基的可溶性聚酰亚胺,其特征在于,所述的重复 结构单元Ar选自如下化学结构单元中的一种或几种:
3. -种权利要求1或2中任一项所述的含醚键和叔丁基可溶性聚酰亚胺的制备方法, 其特征在于,以酚类溶剂为溶剂,以少量异喹啉或喹啉为催化剂,由含醚键和叔丁基的柔性 二胺和芳香二酐通过一步缩聚反应生成所述的可溶性聚酰亚胺,其中所述含醚键和叔丁基 的柔性和芳香二酐的摩尔比为1:0. 95~1. 05。
4. 根据权利要求3所述的含醚键和叔丁基可溶性聚酰亚胺的制备方法,其特征在于, 包括如下步骤: A) 将酚类溶剂、催化量异喹啉或喹啉、含醚键和叔丁基的柔性二胺和芳香二酐加入反 应器中,在室温~l〇〇°C下搅拌反应得到粘稠状聚酰胺酸溶液; B) 将步骤A)所得聚酰胺酸溶液升温至120°C~150°C反应5~12h ;然后升温至180~ 220°C继续反应12~24h,得到透明的可溶性聚酰亚胺溶液; C) 将步骤B)所得聚酰亚胺溶液冷却至室温后,倒入一定量的沉淀剂中,使聚酰亚胺沉 淀出来,然后分离干燥。
5. 根据权利要求3或4所述的含醚键和叔丁基可溶性聚酰亚胺的制备方法,其特征在 于,所述的含醚键和叔丁基的柔性二胺为如下所示的3, 3' -二叔丁基-4, 4' -二氨基二苯 醚或3-叔丁基-4, 4' -二氨基二苯醚:
6. 根据权利要求3或4所述的含醚键和叔丁基可溶性聚酰亚胺的制备方法,其特征在 于,所述的芳香二酐选自3, 3',4, 4' -二苯醚四羧酸二酐、4, 4' -(六氟异亚丙基)二酞酸 酐、双酚A型二醚二酐、3, 3',4, 4' -联苯四羧酸二酐、3, 3',4, 4' -二苯酮四羧酸二酐或 1,2, 4, 5-均苯四羧酸二酐等商品化芳香二酐中的一种或两种。
7. 根据权利要求4所述的含醚键和叔丁基可溶性聚酰亚胺的制备方法,其特征在于, 步骤A)中聚酰胺酸溶液的固含量为5wt%~30wt%。
8. 根据权利要求4所述的含醚键和叔丁基可溶性聚酰亚胺的制备方法,其特征在于, 步骤B)中,反应液升温至120°C~150°C反应5~12h的过程,可为一步或分步升温过程。
9. 一类权利要求1或2中任一项所述的含醚键和叔丁基可溶性聚酰亚胺加工成聚酰亚 胺制品的方法,其特征在于,在室温下将所述聚酰亚胺配制成一定浓度的溶液,然后浇铸成 膜或直接应用。
10. 根据权利要求9所述的含醚键和叔丁基可溶性聚酰亚胺加工成聚酰亚胺制品时, 其特征在于,所述聚酰亚胺溶液的固含量为0. 5wt%~10wt%。
【专利摘要】本发明公开了一类含醚键和叔丁基的可溶性聚酰亚胺及其制备方法,所述聚酰亚胺是由含醚键和叔丁基的柔性二胺单体和芳香二酐单体,在酚类溶剂中,以异喹啉或者喹啉为催化剂,通过一步缩聚反应制备得到。所得聚酰亚胺不仅具有良好的耐热性能,同时还具备极好的溶解性,室温下可溶于氯仿等低沸点溶剂,可以在常温下加工成型。
【IPC分类】C08G73-10
【公开号】CN104725636
【申请号】CN201510053621
【发明人】伊朗, 李从严, 黄卫, 颜德岳
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月2日
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