一种主链含蒽醌结构聚酰亚胺共聚物及其复合材料的制备方法与流程

技术特征：

1.一种主链含蒽醌结构聚酰亚胺共聚物及其复合材料的制备方法，其包括如下步骤：

(1)一种主链含蒽醌结构聚酰亚胺共聚物及其复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：先将芳香族二胺单体X₁和X₂溶解于非质子极性溶剂中，或者将碳纳米粒子(如碳纳米管、氧化石墨烯、功能化氧化石墨烯或石墨烯)与二胺在非质子极性溶剂中超声充分分散后，再逐次加入二酐Y粉末，反应在冰浴至室温范围条件下进行，通氮气保护并加以机械搅拌至反应结束；

(2)将上述粘性溶液通过平板涂膜、干纺、湿纺、干湿纺和高压静电纺丝等工艺并在合适温度下热处理亚胺化或经化学脱水亚胺化得到聚酰亚胺制品以及相应复合材料。

2.根据权利要求1中所述的合成方法，其特征在于：步骤(1)中所述芳香族二胺(X₁、X₂)和二酐(Y)的结构式为：

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤(1)中聚酰胺酸溶液固含量可控制在8％～30％范围内，二胺单体摩尔比(1，4-DAAQ/2，6-DAAQ)∶(4，4′-ODA)或(1，4-DAAQ/2，6-DAAQ)∶(3，4-ODA)可为1∶5，1∶4，1∶3，1∶2和1∶1；同时，二酐和二胺的总摩尔比控制在(0.95～1.05)∶1之间范围内。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤(1)中所用非质子极性溶剂为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或二甲基亚砜(DMSO)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所用碳纳米粒子可为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管，氧化石墨烯、功能化氧化石墨烯或石墨烯。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中利用碳纳米粒子(碳纳米管及石墨烯)与蒽醌型二胺间的π-π非共价作用，来提高纯碳纳米管、石墨烯在溶剂和聚合物基体中的分散性，避免使用强酸、强氧化剂造成的碳纳米材料长径比减小、结构破坏及环境污染等问题。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的热处理过程为将聚酰亚胺制品置于烘箱中在50～80℃条件下预处理8～24小时，将其中高沸点溶剂充分挥发，然后继续在250～350。℃范围内以3～10。℃/min的速度程序升温并在各阶段保温30分钟～3小时。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的化学脱水过程为将上述制品置于聚酰胺酸∶脱水剂∶催化剂摩尔比为1∶1∶1～5的凝固浴中，静置1～8小时后取出用乙醇漂洗多次并进行真空干燥。