高热共聚酰亚胺、由其制备的制品及制造共聚酰亚胺制品的方法与流程

文档序号:16512793发布日期:2019-01-05 09:26阅读:293来源:国知局
高热共聚酰亚胺、由其制备的制品及制造共聚酰亚胺制品的方法与流程
含聚合物的光学材料可以用作眼镜镜片以及显微透镜(例如用于光学信息通讯)、用于光学设备的涂覆材料或用于光纤的核心材料。制造这种产品通常要求暴露于高温;因此为了承受加工步骤,具有高耐热性的聚合物是必需的。聚醚酰亚胺具有高热变形温度和高玻璃化转变温度,使得它们作为涂层、模制品、复合材料等期望耐高温性的应用是非常吸引人的。因而,这些聚合物在用于战胜物理环境诸如航空航天应用、照明应用和汽车应用的成型制品、薄板材料、和涂层中得到广泛应用。然而,由于它们的高玻璃化转变温度和高熔融粘度,可能难以将聚醚酰亚胺加工为成品。还已知包含砜键的热塑性聚酰亚胺承受高温,同时保持高透明度。然而,由于不良的熔融加工性以及它们的合成所需的昂贵单体导致的成本高,聚醚酰亚胺砜的应用受限。另外,还发现含砜聚合物吸水率(wateruptake,水吸收)增加、热和尺寸稳定性不良、以及释放so2。因此,本领域仍需要具有良好的热性质与良好的光学性质的高热(highheat,耐高热)聚合物,尤其是高热聚醚酰亚胺(例如光学透明的高热聚合物)来克服上述技术限制。技术实现要素:一种共聚酰亚胺,包括芳香族二酐组分与有机二胺组分的反应产物,基于芳香族二酐组分的总摩尔数,所述芳香族二酐组分包含10至90摩尔百分数的取代或未取代的均苯四酸二酐或它们的功能性衍生物、和10至90摩尔百分数的下式的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)或它们的功能性衍生物:其中,z是可选地被1至6个c1-8烷基基团、1至8个卤素原子、或包含上述中的至少一种的组合取代的芳香族c6-24单环或多环部分,以及-o-z-o-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'或4,4'位置,优选地在4,4'位置;基于有机二胺组分的总摩尔数,所述有机二胺组分包含10至90摩尔百分数的取代或未取代的苯二胺、和10至90摩尔百分数的二氨基二苯砜;并且其中,共聚酰亚胺表现出以下性质中的至少一种、优选地至少两种、更优选地每种:通过差示扫描量热法确定的大于或等于210℃、优选地213至365℃、或220至290℃、或255至280℃的玻璃化转变温度;在氮气或空气下通过热重分析确定的大于或等于500℃的起始分解温度;具有通过比较浸没在水中24小时的聚酰亚胺膜的重量与浸没在水中之前相同的聚酰亚胺膜的干重的差值确定的小于或等于3.2%、优选地小于2.85%、更优选地小于1.1%的吸水率;根据astme831确定的20至55ppm/℃、或30至55ppm/℃、或40至55ppm/℃的热膨胀系数;和使用20至100微米厚的共聚酰亚胺膜在紫外-可见/近红外分光光度计上测量的在850nm、1310nm、或1550nm中的一种或多种处的至少85%、优选地至少90%的透射率。一种制造聚酰亚胺膜的方法,包括在基板上浇铸(casting)包含对应于共聚酰亚胺的共聚酰胺酸和液体载体的溶液以提供共聚酰胺酸膜,以及固化聚酰胺酸膜以提供聚酰亚胺膜。一种制造聚酰亚胺膜的方法,包括挤出包含对应于共聚酰亚胺的共聚酰胺酸和液体载体的溶液以提供聚酰亚胺膜。一种聚合物组合物包含1至99重量百分数、优选地10至90重量百分数的热塑性聚合物,优选为聚亚芳基醚酮、聚苯并咪唑、聚亚芳基砜、聚亚芳基硫醚、聚亚芳基醚、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、液晶聚合物或包含上述中的至少一种的组合;和1至99重量百分数、优选地10至90重量百分数的以上共聚酰亚胺,其中,各种组分的重量百分数是基于组合物的总重量。还公开了包含以上共聚酰亚胺、或通过以上方法制备的共聚酰亚胺、或以上组合物的制品。通过以下附图和详细描述举例说明上述的及其他特征。附图说明以下附图是示例性的实施方式。图1是示出了共聚酰亚胺的合成路线的化学方案。图2a是表示共聚酰亚胺的玻璃化转变温度和合并在共聚酰亚胺中的均苯四酸二酐的摩尔百分数之间的关系的图。图2b是表示共聚酰亚胺的玻璃化转变温度和合并在共聚酰亚胺中的均苯四酸二酐的摩尔百分数之间的关系的图。具体实施方式本文公开了具有期望的性质组合的共聚酰亚胺,使得它们非常适于应用在光学应用中。本发明人出乎意料发现由特定量的包含均苯四酸二酐和芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)的芳香族二酐组分与包含苯二胺和二氨基二苯砜的有机二胺组分的反应制备的共聚酰亚胺有利地表现出高热性能、低吸水率、低热膨胀系数、良好的机械性质和优异的透明度。因此,本公开的一个方面是共聚酰亚胺。共聚酰亚胺包括芳香族二酐组分和有机二胺组分的反应产物。芳香族二酐组分包括取代或未取代的均苯四酸二酐或它们的功能性衍生物,该功能性衍生物包括例如均苯四酸、均苯四酸的c1-6烷基酯(例如均苯四酸四甲基酯)、均苯四酸卤化物(例如均苯四酸氯化物)或包含上述中的至少一种的组合。在一些实施方式中,芳香族二酐组分包含均苯四酸二酐。基于芳香族二酐组分的总摩尔数,可以存在10至90摩尔百分数的量的均苯四酸二酐或它们的功能性衍生物。在此范围内,可以存在10至85摩尔百分数、25至75摩尔百分数、或50至70摩尔百分数、或大于50至70摩尔百分数的量的均苯四酸二酐或它们的功能性衍生物。在一些实施方式中,基于芳香族二酐组分的总摩尔数,可以存在10至50摩尔百分数、或12至50摩尔百分数、或12至45摩尔百分数、或12至38摩尔百分数的量的均苯四酸二酐或它们的功能性衍生物。在一些实施方式中,基于芳香族二酐组分的总摩尔数,可以存在大于50至90摩尔百分数、或60至90摩尔百分数、或62至88摩尔百分数或65至88摩尔百分数的量的均苯四酸二酐或它们的功能性衍生物。除均苯四酸二酐或其功能性衍生物之外,芳香族二酐组分包含芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)或其功能性衍生物。芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)具有式(i)其中,z是可选地被1至6个c1-8烷基基团、1至8个卤素原子、或包含上述中的至少一种的组合取代的芳香族c6-24单环或多环部分。-o-z-o-基团的二价键在3,3’、3,4’、4,3’或4,4’位置,优选地在3,3’位置或4,4’位置,更优选地在4,4’位置。示例性的基团z包括式(ii)的基团其中,ra和rb各自独立地是相同或不同的,且是例如卤素原子或单价c1-6烷基基团;p和q各自独立地是0至4的整数;c是0至4;以及xa是连接羟基取代的芳香族基团的桥连基,其中将桥连基和每个c6亚芳基基团的羟基取代基彼此设置为在c6亚芳基基团上的邻位、间位、或对位(特别是对位)。桥连基xa可以是单键、-o-、-s-、-s(o)-、-s(o)2-、-c(o)-、-p(=o)(r)-或c1-18有机桥连基。c1-18有机桥连基可以是环状或非环状的、芳香族或非芳香族的,并且可以进一步地包含诸如卤素、氧、氮、硫、硅或磷的杂原子。可以将c1-18有机基团布置为使得将连接在其上的c6亚芳基基团各自连接至c1-18有机桥连基的共用的烷叉基碳或连接至不同的碳。基团z的具体实例是以下式(iia)的二价基团:其中,q是-o-、-s-、-c(o)-、-so2-、-so-、-p(ra)(=o)-,其中ra是c1-8烷基或c6-12芳基、或-cyh2y-(其中y是1至5的整数)或它们的卤代衍生物(包括全氟亚烷基基团)。在一个具体的实施方式中,z源自双酚a,使得在上式中的q是2,2-异丙叉基。在一些实施方式中,芳香族二酐组分包含均苯四酸二酐和双酚a二酐,优选为3,3’-双酚a二酐、4,4’-双酚a二酐或包含上述中的至少一种的组合,基本上由其组成或由其组成。基于芳香族二酐组分的总摩尔数,可以存在10至90摩尔百分数的量的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)。在此范围内,可以存在15至90摩尔百分数、或25至75摩尔百分数、或30至50摩尔百分数的量的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)。在一些实施方式中,基于芳香族二酐组分的总摩尔数,可以存在10至小于50摩尔百分数、或10至40摩尔百分数、或12至38摩尔百分数、或12至35摩尔百分数的量的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)。也在此范围内,在一些实施方式中,基于芳香族二酐组分的总摩尔数,可以存在50至90摩尔百分数、或50至88摩尔百分数、或55至88摩尔百分数、或62至88摩尔百分数的量的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)。上述的芳香族二酐的功能性衍生物可以包括例如对应的四酸、对应的四酰氯、对应的四(c1-6烷基酯)或包含上述中的至少一种的组合。通过上述的芳香族二酐组分与有机二胺组分的反应制备本公开的共聚酰亚胺。有机二胺组分包括苯二胺和二氨基二苯砜。苯二胺可以是取代或未取代的,优选为未取代的。示例性的苯二胺可以包括间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、间二甲苯二胺、对二甲苯二胺、5-甲基-4,6-二乙基-1,3-苯二胺、联苯胺、3,3’-二甲基联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺或包含上述苯二胺中的至少一种的组合。在一些实施方式中,苯二胺是间苯二胺、对苯二胺或包含上述中的至少一种的组合,优选间苯二胺。基于有机二胺组分的总摩尔数,可以存在10至90摩尔百分数的量的苯二胺。在此范围内,基于有机二胺组分的总摩尔数,可以存在10至50摩尔百分数、或10至40摩尔百分数、或15至40摩尔百分数、或18至38摩尔百分数的量的苯二胺。还在此范围内,基于有机二胺组分的总摩尔数,可以存在50至90摩尔百分数、或50至88摩尔百分数、或50至80摩尔百分数的量的苯二胺。除苯二胺之外,有机二胺组分还包括二氨基二苯砜。合适的二氨基二苯砜的实例包括3,3’-二氨基二苯砜、3,4’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或包含上述中的至少一种的组合。在一些实施方式中,二氨基二苯砜是3,3’-二氨基二苯砜。在一些实施方式中,二氨基二苯砜是4,4’-二氨基二苯砜。在一些实施方式中,有机二胺组分包含间苯二胺和3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或包含上述中的至少一种的组合。在一些实施方式中,有机二胺组分包含间苯二胺和3,3’-二氨基二苯砜,基本上由其组成或由其组成。基于有机二胺组分的总摩尔数,可以存在10至90摩尔百分数的量的二氨基二苯砜。在此范围内,基于有机二胺组分的总摩尔数,可以存在50至90摩尔百分数、或60至90摩尔百分数、或60至85摩尔百分数、或62至82摩尔百分数的量的二氨基二苯砜。还在此范围内,基于有机二胺组分的总摩尔数,可以存在10至50摩尔百分数、或12至50摩尔百分数、或20至50摩尔百分数的量的二氨基二苯砜。在一个实施方式中,共聚酰亚胺是基于芳香族酸酐组分的总摩尔数包含10至85摩尔百分数的均苯四酸二酐和15至90摩尔百分数的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)的芳香族二酐组分和基于有机二胺组分的总摩尔数包含10至90摩尔百分数的二氨基二苯砜和10至90摩尔百分数的间苯二胺的有机二胺组分的反应产物。芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)优选地是3,3’-双酚a二酐、4,4’-双酚a二酐或包含上述中的至少一种的组合。二氨基二苯砜优选地是3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或包含上述中的至少一种的组合,更优选地是3,3’-二氨基二苯砜。共聚酰亚胺具有大于或等于220℃、优选220至305℃的玻璃化转变温度。在一个实施方式中,共聚酰亚胺是基于芳香族酸酐组分的总摩尔数包含25至75摩尔百分数的均苯四酸二酐和25至75摩尔百分数的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)的芳香族二酐组分和基于有机二胺组分的总摩尔数包含10至90摩尔百分数的二氨基二苯砜和10至90摩尔百分数的间苯二胺的有机二胺组分的反应产物。芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)优选地是3,3’-双酚a二酐、4,4’-双酚a二酐或包含上述中的至少一种的组合。二氨基二苯砜优选地是3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或包含上述中的至少一种的组合,更优选地是3,3’-二氨基二苯砜。共聚酰亚胺具有大于或等于233℃、优选233至290℃的玻璃化转变温度。在一个实施方式中,共聚酰亚胺是基于芳香族酸酐组分的总摩尔数包含50至70摩尔百分数的均苯四酸二酐和30至50摩尔百分数的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)的芳香族二酐组分和基于有机二胺组分的总摩尔数包含10至90摩尔百分数的二氨基二苯砜和10至90摩尔百分数的间苯二胺的有机二胺组分的反应产物。芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)优选地是3,3’-双酚a二酐、4,4’-双酚a二酐或包含上述中的至少一种的组合。二氨基二苯砜优选地是3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或包含上述中的至少一种的组合,更优选地是3,3’-二氨基二苯砜。共聚酰亚胺具有大于或等于250℃、优选250至275℃的玻璃化转变温度。在一个实施方式中,共聚酰亚胺是基于芳香族酸酐组分的总摩尔数包含60至90摩尔百分数的均苯四酸二酐和10至40摩尔百分数的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)的芳香族二酐组分和基于有机二胺组分的总摩尔数包含60至90摩尔百分数的二氨基二苯砜和10至40摩尔百分数的间苯二胺的有机二胺组分的反应产物。芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)优选地是3,3’-双酚a二酐、4,4’-双酚a二酐或包含上述中的至少一种的组合。二氨基二苯砜优选地是3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或包含上述中的至少一种的组合。共聚酰亚胺具有大于或等于213℃、优选213至255℃的玻璃化转变温度。在一个实施方式中,共聚酰亚胺是基于芳香族酸酐组分的总摩尔数包含10至50摩尔百分数的均苯四酸二酐和50至90摩尔百分数的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)的芳香族二酐组分和基于有机二胺组分的总摩尔数包含50至90摩尔百分数的二氨基二苯砜和10至50摩尔百分数的间苯二胺的有机二胺组分的反应产物。芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)优选地是3,3’-双酚a二酐、4,4’-双酚a二酐或包含上述中的至少一种的组合。二氨基二苯砜优选地是3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或包含上述中的至少一种的组合。共聚酰亚胺具有大于或等于213℃、优选213至255℃的玻璃化转变温度。在一个实施方式中,共聚酰亚胺是基于芳香族酸酐组分的总摩尔数包含10至50摩尔百分数的均苯四酸二酐和50至90摩尔百分数的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)的芳香族二酐组分和基于有机二胺组分的总摩尔数包含10至50摩尔百分数的二氨基二苯砜和50至90摩尔百分数的间苯二胺的有机二胺组分的反应产物。芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)优选地是3,3’-双酚a二酐、4,4’-双酚a二酐或包含上述中的至少一种的组合。二氨基二苯砜优选地是3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或包含上述中的至少一种的组合。共聚酰亚胺具有大于或等于217℃、优选217至243℃的玻璃化转变温度。共聚酰亚胺可以可选地进一步包含链终止剂,还称为封端剂。添加链终止剂的目的可以限制聚酰亚胺的分子量,从而提供具有控制分子量的聚酰亚胺。在一些实施方式中,链终止剂包含单官能胺、单官能酸酐或包含上述中的至少一种的组合。合适的单官能胺链终止剂的实例可以包括芳香族伯胺,例如苯胺、氯苯胺、全氟甲基苯胺、萘基胺等。芳香族单官能伯胺(aromaticprimarymonofunctionalamine,芳香族伯单官能胺)可以可选地具有另外的键连至芳香环的官能团:诸如但不限于芳基基团、烷基基团、芳基-烷基基团、磺基基团、酯基、酰胺基、卤素、卤代烷基或芳基基团、烷基醚基团、芳基醚基团或芳基酮基基团,条件是连接的官能团不会阻碍芳香族伯一元胺控制聚酰亚胺分子量的功能。包含氢、醚、砜和全氟烷基基团的芳香族单官能伯胺是优选的。也可以使用芳香族单官能酸酐,即包含一个环状酸酐基团的芳香族基团,来控制聚酰亚胺的分子量。示例性的实例包括邻苯二甲酸酐,取代的邻苯二甲酸酐诸如氯代邻苯二甲酸酐等,或包含上述中的至少一种的组合。单官能酸酐可以具有键连至芳香环的另外的官能团,其示例性实例包括以上针对芳香族单官能伯胺描述的那些官能团。当存在时,基于二酐组分的总摩尔数,共聚酰亚胺中可以包含1.5至5摩尔百分数的量的链终止剂。在一些实施方式中,可以在聚合反应之前、期间或最后或作为熔体聚合之前的预聚物的部分,将链终止剂添加到共聚酰亚胺中。优选地,可以在聚合反应开始或期间添加链终止剂。在一些实施方式中,本公开的聚酰亚胺不包含链终止剂(即没有意图将链终止剂添加到聚酰亚胺中)。在一些实施方式中,当聚合反应达到大于90%转化率、或大于95%转化率、或大于98%转化率时,可以添加链终止剂。在一些实施方式中,可以在熔体聚合之前将链终止剂合并到预聚物链端中。在一些实施方式中,可以在熔体聚合之前将链终止剂合并到预聚物中。可以在一个或多个部分中添加任何链终止剂。在另一个实施方式中,可以将链终止剂与芳香族酸酐组分或有机二胺组分组合以及将其一起添加到反应混合物中。可以通过任何通常已知的方法制备本公开的共聚酰亚胺,包括上述的芳香族二酐组分与上述的有机二胺组分的反应。在一些实施方式中,共聚酰亚胺可以具有500至200,000道尔顿(da)、或500至100,000da、或1,000至100,000da、或5,000至100,000da、或10,000至100,000da、或15,000至85,000da、或18,000至65,000da的数均分子量。在一些实施方式中,共聚酰亚胺可以具有至少15,000da、或20,000至100,000da、或20,000至60,000da的重均分子量。可以通过凝胶渗透色谱法(gpc),相对于聚苯乙烯标准,用合适的溶剂例如二氯甲烷(dcm)、六氟异丙醇和二氯甲烷的50:50混合物(hfip/dcm)、二氯乙酸和苯酚的混合物、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、和二甲基乙酰胺(dmac)、优选二氯甲烷洗脱来确定共聚酰亚胺的数均和重均分子量。共聚酰亚胺表现出许多期望的物理性质。共聚酰亚胺可以具有大于或等于210℃的玻璃化转变温度(tg)。在一些实施方式中,共聚酰亚胺可以具有213至365℃的tg。在一些实施方式中,共聚酰亚胺可以具有220至290℃的tg。在一些实施方式中,共聚酰亚胺可以具有255至280℃的tg。可以使用差示扫描量热法(dsc),利用20℃每分钟的加热速率确定玻璃化转变温度。共聚酰亚胺可以具有在氮气或空气气氛下在分解开始时通过热重分析(tga)确定的大于或等于500℃的起始分解温度。在一些实施方式中,分解温度可以是500至600℃或500至575℃。在一些实施方式中,在氮气气氛下,分解温度可以是500至560℃。在一些实施方式中,在空气气氛下,分解温度可以是500至570℃。共聚酰亚胺可以具有通过比较浸没在水中24小时的聚酰亚胺膜的重量与浸没在水中之前的相同聚酰亚胺膜的干重的差值确定的小于或等于3.2%、优选1.0至3.2%、更优选1.1至2.85%、更加优选1.1至2.5%的吸水率。共聚酰亚胺可以具有根据astme831确定的20至55ppm/℃、或30至55ppm/℃、或40至55ppm/℃的热膨胀系数。由共聚酰亚胺制备的具有20至100微米的厚度的膜可以具有在紫外-可见/近红外分光光度计上测量的在850nm、1310nm、或1550nm的一种或多种处至少85%、优选至少90%的透射率。共聚酰亚胺可以具有按共聚酰亚胺的重量计小于1000ppm、优选小于500ppm的残留溶剂含量。残留溶剂可以是有机溶剂,例如卤代脂族烃(例如三氯甲烷)、卤代芳烃(例如氯苯、邻-二氯苯、1,2,4-三氯苯、二氯甲苯等或包含上述中的至少一种的组合)、n-(c1-6烷基)c5-20脂族内酰胺(例如n-甲基吡咯烷酮)、n-(c1-6烷基)c5-20脂族酰胺(例如二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等或包含上述中的至少一种的组合)、甲酚(例如间-甲酚、邻-甲酚、对-甲酚或包含上述中的至少一种的组合)、苯甲醚、藜芦醚、二苯砜、环丁砜、二苯醚、苯乙醚、二甲亚砜、丙酮、甲醇、乙醇或包含上述中的至少一种的组合。优选地,残留溶剂可以是氯苯、二氯甲苯、1,2,4-三氯苯、邻-二氯苯、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、间-甲酚、邻-甲酚、对-甲酚、苯甲醚、藜芦醚、二苯砜、二苯醚、环丁砜、苯乙醚、二甲亚砜、三氯甲烷、丙酮、甲醇、乙醇或包含上述中的至少一种的组合。共聚酰亚胺可以表现出在10弧度/秒的固定角频率下,在小振幅振荡时间扫描流变仪(rheology,流变学)中测量的在氮气气氛下在380℃下在30分钟内小于30%的熔体粘度变化(shift,位移,转变)。共聚酰亚胺可以表现出在氮气的惰性气氛下,使用热重分析确定的大于30重量百分数的焦炭产率。在一个实施方式中,共聚酰亚胺可以表现出以下各项中的至少一种:通过差示扫描量热法确定的大于或等于210℃、优选213至365℃、或220至290℃、或255至280℃的玻璃化转变温度;在氮气或空气下通过热重分析确定的大于或等于500℃的起始分解温度;具有通过比较浸没在水中24小时的聚酰亚胺膜的重量与浸没在水中之前相同的聚酰亚胺膜的干重的差值确定的小于或等于3.2%、优选小于2.85%、更优选小于1.1%的吸水率;根据astme831确定的20至55ppm/℃、或30至55ppm/℃、或40至55ppm/℃的热膨胀系数;和使用20至100微米厚的共聚酰亚胺膜在紫外-可见/近红外分光光度计上测量的在850nm、1310nm、或1550nm中的一种或多种处至少85%、优选至少90%的透射率。在一个实施方式中,共聚酰亚胺可以表现出至少2种、或至少3种、或至少4种的以上性质。在一个实施方式中,共聚酰亚胺表现出以上性质中的每一种。本文所描述的共聚酰亚胺可以用于制备包含共聚酰亚胺和热塑性聚合物的聚合物组合物。共聚酰亚胺可以以1至99重量百分数的量存在于聚合物组合物中,以及热塑性聚合物可以以1至99重量百分数的量存在,各自基于聚合物组合物的总重量。热塑性聚合物可以包括例如聚缩醛(例如聚氧化乙烯和聚氧化甲烯)、聚(c1-6烷基)丙烯酸酯、聚丙烯酰胺(包括未取代的和单-n-和二-n-(c1-8烷基)丙烯酰胺)、聚丙烯腈、聚酰胺(例如脂族聚酰胺、聚邻苯二甲酰胺和聚芳酰胺)、聚酰胺酰亚胺、聚酸酐、聚亚芳基醚(例如聚苯醚)、聚亚芳基醚酮(例如聚醚醚酮(peek)和聚醚酮酮(pekk)、聚亚芳基酮、聚亚芳基硫醚(例如聚苯硫醚(pps))、聚亚芳基砜(例如聚醚砜(pes)、聚苯砜(ppsu)等)、聚苯并噻唑、聚苯并噁唑、聚苯并咪唑、聚碳酸酯(包括均聚碳酸酯和聚碳酸酯共聚物诸如聚碳酸酯-硅氧烷、聚碳酸酯-酯和聚碳酸酯-酯-硅氧烷)、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯酸酯和聚酯共聚物诸如聚酯-醚)、聚醚酰亚胺(包括共聚物诸如聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物)、聚酰亚胺(包括共聚物诸如聚酰亚胺-硅氧烷共聚物)、聚(c1-6烷基)甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酰胺(包括未取代的和单-n-和二-n-(c1-8烷基)丙烯酰胺)、环状烯烃聚合物(包括聚降冰片烯和包含降冰片烯单元的共聚物,例如环状聚合物诸如降冰片烯和非环状烯烃诸如乙烯或丙烯的共聚物)、聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯和它们的卤代衍生物(诸如聚四氟乙烯)、和它们的共聚物,例如乙烯-α-烯烃共聚物、聚噁二唑、聚氧化甲烯、聚邻苯二甲酰胺、聚硅氮烷、聚硅氧烷(硅酮)、聚苯乙烯(包括共聚物诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(mbs))、聚硫化物、聚磺酰胺、聚磺酸酯、聚砜、聚硫酯、聚三嗪、聚脲、聚氨酯、乙烯基聚合物(包括聚乙烯醇、聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚乙烯卤化物(例如聚氟乙烯)、聚乙烯酮、聚乙烯腈、聚乙烯硫醚和聚偏二氟乙烯)、液晶聚合物等。可以使用包含上述热塑性聚合物中的至少一种的组合。在一些实施方式中,热塑性聚合物是聚亚芳基醚酮、聚苯并咪唑、聚亚芳基砜、聚亚芳基硫醚、聚亚芳基醚、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺(包括共聚物诸如聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物)、液晶聚合物或包含上述中的至少一种的组合。在一些实施方式中,聚合物组合物可以进一步可选地包括在本领域中通常已知可用于聚合物组合物的一种或多种添加剂,前提条件是一种或多种添加剂并不显著不利地影响聚合物组合物的一种或多种期望性质。例如,一种或多种添加剂可以包括热稳定剂、水解稳定剂、紫外光稳定剂、成核剂、金属钝化剂、着色剂、抗氧化剂、或包含前述添加剂中的至少一种的组合。通常可以包含已知有效的任何量的一种或多种添加剂,例如基于聚合物组合物的总重量,0至20重量百分数,例如0.1至10重量百分数。本公开的共聚酰亚胺适用于制备用于许多应用的各种制品。这些制品的应用的实例可以包括饮食服务、医疗服务应用(例如医学过程)、照明、透镜、窥镜、窗口、围栏、安全挡板等。制品的实例可以包括但不限于纤维、片材、膜、多层片材、多层膜、模制品、挤出型材、涂覆部件和泡沫、窗口、行李架、墙板、椅子部件、照明控制板、扩散器、遮光、隔板、透镜、天窗、照明设备、反射镜、管道系统、电缆槽、导管、管道、电缆扎匝、电线涂层、电连接器、空气处理设备、通风器、百叶窗、绝缘体、仓室、贮藏容器、舱门、铰链、把手、水槽、反射镜外罩、镜子、马桶座圈、悬挂器、外衣扣钩、架子、阶梯、栏杆、台阶、手推车、托盘、炊具、饮食服务装备、通信装备、仪表板、医学设备、平板、头盔、动物笼子、电气设备围栏、发动机零件、汽车发动机部件、电动机部件、电力分配装备、计算机等。在一些实施方式中,包含共聚酰亚胺的示例性的制品可以包括纤维、膜、层、保形涂料、模制品、挤出制品、膜、半固化片、粒料、粉末、泡沫、管道、薄片或复合材料。可以通过任何合适的方法制备制品,包括成型、挤出或模制(例如注射模制、压缩模制、吹塑、热成型、旋转模制等)共聚酰亚胺或包含共聚酰亚胺的组合物。在一些实施方式中,包含共聚酰亚胺的制品可以是注射模制的制品。在一些实施方式中,包含共聚酰亚胺的制品可以是膜。可以通过通常已知的任何方法制备包含共聚酰亚胺的膜,例如通过溶剂浇铸、挤出等。在一些实施方式中,可以通过将包含共聚酰亚胺(或对应的共聚酰胺酸)的溶液浇铸或涂覆到基板上形成膜来制备膜。可以通过包含加热的空气、加热的惰性气体如氮气的另外的空气流或蒸汽加热的辊辅助的蒸发来除去溶剂,来更好地控制载体层的温度。在一些实施方式中,膜可以具有0.1至1500微米、具体地1至750微米、更具体地10至150微米、以及更加具体地10至100微米的厚度。在一些实施方式中,膜是透明膜。例如,膜可以具有在紫外-可见/近红外分光光度计上测量的在具有28至83μm的厚度的膜上在850纳米(nm)、1310nm、和1550nm中的一种或多种处的至少85%、优选至少90%的透明度。在一些实施方式中,膜具有在850nm下至少85%、优选至少90%的透明度。此外,包含本公开的共聚酰亚胺的膜可以有利地是可折叠的(即,膜不是易碎的)。包含共聚酰亚胺或由其形成的组合物的制品可以特别用于各种高热光学和光电应用,这归因于上述的良好的热和光学性质平衡。光学有关的制品可以包括但不限于光学组件、光连接器、光学透镜、滤光器、光纤、光纤连接器、光电包装、精密光学元件、光波导和窥镜。还可以将共聚酰亚胺或由其形成的组合物用于形成制品,制品包括但不限于电连接器,发光二极管反射器,印刷电路板基板,用于汽车头灯的反射器,用于汽油发动机、柴油发动机、飞机喷气发动机或飞机涡轮螺旋桨发动机的燃料系统的组件,燃料杯,粘合剂或燃料过滤器壳体。本公开还延伸至制造聚酰亚胺膜的方法。在一个实施方式中,方法包括浇铸包含对应于上述的共聚酰亚胺的共聚酰胺酸和液体载体的溶液到基板上来提供共聚酰胺酸膜。可以通过使芳香族二酐组分与有机二胺组分接触来制备共聚酰胺酸。芳香族二酐组分包含上述的取代或未取代的均苯四酸二酐或其功能性衍生物和芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)或其功能性衍生物。芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)具有式(i)其中,z是可选地被1至6个c1-8烷基基团、1至8个卤素原子、或包含上述中的至少一种的组合取代的芳香族c6-24单环或多环部分,以及-o-z-o-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'或4,4'位置,优选地在4,4'位置。在一些实施方式中,z是双酚a的残留(即z是2,2’-异丙叉基)。在一些实施方式中,芳香族二酐组分包含未取代的均苯四酸二酐。可以存在10至90摩尔百分数的量的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐),以及可以存在10至90摩尔百分数的量的取代或未取代的邻苯二甲酸酐,各自基于芳香族二酐组分的总摩尔数。有机二胺组分包含上述的取代或未取代的苯二胺和二氨基二苯砜。在一些实施方式中,苯二胺是间-苯二胺。在一些实施方式中,二氨基二苯砜是3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或包含上述中的至少一种的组合。可以存在10至90摩尔百分数的量的取代或未取代的苯二胺,以及可以存在10至90摩尔百分数的量的二氨基二苯砜,各自基于有机二胺组分的总摩尔数。可以固化共聚酰胺酸膜来提供聚酰亚胺膜。可以通过热固化、真空下固化、化学亚胺化(imidization,酰亚胺化)或它们的组合来固化。在一些实施方式中,固化包括在化学亚胺化试剂(imidizationagent,酰亚胺化试剂,亚胺化剂)存在的情况下进行的化学亚胺化。合适的化学亚胺化试剂通常是已知的。例如,化学亚胺化试剂可以是脱水化学品,例如乙酸酐或有机碱,包括吡啶、磷酰胺、三乙胺等。在一些实施方式中,固化包括热固化,例如将膜加热至200至400℃、优选200至350℃的温度持续10分钟至3小时、优选15分钟至1小时的时间。可以在加热期间在惰性气体下进行亚胺化。这种气体的实例是干氮、氦、氩气等。干氮通常是优选的。在一个有利的特征中,不要求这种覆盖(blanketing)。通常在大气压下进行亚胺化。液体载体可以是邻-二氯苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、环丁砜、二苯砜、二甲砜、间-甲酚、二苯醚、六甲基磷酰胺、二甲基咪唑、二甲亚砜、四甲基脲、n-乙基吡咯烷酮、藜芦醚、苯甲醚、四氢呋喃、1,4-二噁烷、碳酸二甲酯、n-甲基-己内酰胺、脂族醇、水或包含上述中的至少一种的组合。脂族醇可以是c1-6脂族醇,例如甲醇、乙醇、异丙醇等。在一些实施方式中,可以通过挤出包含对应于上述共聚酰亚胺的共聚酰胺酸和液体载体的溶液来提供聚酰亚胺膜,制造聚酰亚胺膜。可以如上所述制备聚酰胺酸。液体载体可以是邻-二氯苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、环丁砜、二苯砜、二甲砜、间-甲酚、二苯醚、六甲基磷酰胺、二甲基咪唑、二甲亚砜、四甲基脲、n-乙基吡咯烷酮、藜芦醚、苯甲醚、四氢呋喃、1,4-二噁烷、碳酸二甲酯、n-甲基-己内酰胺、脂族醇、水或包含上述中的至少一种的组合。脂族醇可以是c1-6脂族醇,例如甲醇、乙醇、异丙醇等。挤出优选地是反应性挤出过程,其中,共聚酰胺溶液在一个容器中经受浓缩、溶剂去除和固化过程(例如热固化)的亚胺化。挤出机优选地是反向旋转的双螺杆haake挤出机。挤出机的温度可以是350至450℃,例如370至400℃。挤出机中的聚酰胺酸溶液的停留时间可以是10分钟至1小时,以及挤出机可以在50至100rpm下旋转。因此,利用反应性挤出过程允许在单个步骤中进行亚胺化和膜形成。本文提供了共聚酰亚胺,其是特定量的包含均苯四酸二酐和芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)的芳香族二酐组分和包含苯二胺和二氨基二苯砜的有机二胺组分的反应产物。共聚酰亚胺具有高热性能、低吸水率、低热膨胀系数、良好的机械性质和优异的透明度。由于期望的性质的组合,可以在光学应用中利用本文所描述的共聚酰亚胺。因此,提供了共聚酰亚胺的实质改善,特别是用于高热光学应用的共聚酰亚胺。通过以下非限制性实施例来提供进一步的信息。实施例在表1中列出了用于以下实施例的材料。表1.用于聚酰亚胺合成的一般流程根据以下流程制备包含源自bpada、pmda和dds的重复单元的聚酰亚胺共聚物(4.45克):将甲醇(5克)添加到dds(1.908克,0.00768mmol)中。在密闭的压力管中加热混合物直到完全溶解。将bpada(2.00g,0.00384mmol)添加到管中,随后添加甲醇(3.6克),以及加热混合物直至得到均匀溶液。添加和加热pmda(0.0.838g,0.00384mmol)直至形成均匀溶液。然后将材料倾入铝盘子中来蒸发甲醇。最后,在385℃下加热聚合物浓缩物15至20分钟以得到金黄色的有色的聚合物,然后在650至740°f下热压以形成高度可折叠的聚合物膜。用于聚酰胺酸合成的一般流程通常,将相对于二胺组分的1摩尔当量的二酐(bpada和/或pmda)添加到3.70至7.45毫升(ml)的无水二甲基乙酰胺(dmac)中。在惰性气氛(例如在手套箱内)称重二酐。在超声波发生器室中超声二酐的溶液约15分钟来完成分解。然后将等摩尔量的二胺(mpd和/或dds)(即1:1摩尔的化学计量的二胺与二酐,没有链终止剂)添加到溶液中。使用预期聚合物的理论质量(例如0.5至1.0克)用于计算dmac中12.5重量百分数的固体。在附接帽之前,用氮气吹扫包含单体和dmac的小瓶,并在没有加热的情况下超声20分钟来完成溶解。然后将小瓶放置在平床振动机上并搅拌14至16小时,提供无色至浅棕色的粘稠的聚酰胺酸溶液。在室温下,将2ml的聚酰胺酸溶液抽至3ml注射器中。使溶液过滤通过0.45微米(μm)的聚四氟乙烯(ptfe)针筒式滤器并应用于干净的载玻片,以及扩散产生薄膜。将载玻片放在展膜器的铝板上。将包括gortex间隔件的铝升高器放置在铝板上,并组合石英盖子使得成角度的升高器的顶部出现小的间隙,允许蒸汽逃逸。在开始热固化之前用氮气吹扫腔体20分钟。热固化过程使用digitrolii温度调节器进行热固化。表2中提供了热固化过程的温度曲线。将温度曲线设置为起始于室温(25℃)并将温度缓慢升高至375℃。一旦达到375℃,停止加热。将得到的膜冷却至室温,然后浸没在室温di水中10至12小时以从载玻片除去固化的膜。表2.吸水率测量的流程将固化的聚合物膜的样品切割为至少2厘米x2厘米的尺寸并称重。作为m1记录重量。在120℃下在真空烘箱中干燥样品24小时。在真空下冷却至室温之后,迅速称重样品(记录为m2)并浸没在di水中24小时。从水中除去样品,擦拭干燥,并再次称重(记录为m3)。使用下式计算吸水率:吸水率(%)=(m3-m2)*100/m2。gpc分析分子量的流程用配备有聚合物实验室(polymerlabs)plgel5μmmixed-c柱的waters2695分离模块(separationsmodule)和waters2487pda检测器在254纳米下通过凝胶渗透色谱法(gpc)分析测定分子量。用以1ml/min的速率流动的二氯甲烷的等浓度溶剂系统完成洗脱。相对于由聚合物实验室得到的聚苯乙烯标准,报告聚合物样品的数均分子量(mn)。每个样品以5μl的注射体积持续15分钟。通过溶解在二氯甲烷(dcm)中(5至10mg的在10ml二氯甲烷中的样品)制备注射用样品。若干聚合物示出不溶解在dcm、50:50hfip/mecl2、二氯乙酸/苯酚、nmp或dmac中。tga测量的流程用taq800tga仪器进行聚合物膜样品的热重分析(tga)测量。在氮气和空气气氛下以20℃/min的加热速率从40℃至800℃扫描分离的样品。dsc测量玻璃化转变温度的流程用taq1000dsc仪器进行聚合物膜样品的差示扫描量热法(dsc)测量。在氮气气氛下从40至400℃扫描膜样品。由第二次加热扫描确定聚合物的玻璃化转变温度(tg)和熔融温度(tm)。在这些实验中使用20℃/min的加热速率。热机械分析(tma)的流程在ta仪器q400上以5℃/min升温速率进行聚合物膜样品的tma分析。在50至170℃温度范围内确定以ppm/℃计的热膨胀系数(cte)。o-dcb溶解试验将聚合物膜剪切成小片并称重到闪烁管中。将足以提供5wt%聚合物溶液的量的邻-二氯苯(o-dcb)添加到小瓶中。脱气小瓶并放置在20ml的闪烁热块体(来自chemglass)中,加热到90℃、120℃和150℃以确定各个温度下聚合物材料在o-dcb中的溶解度。代表性的溶剂浇铸配制将包含源自bpada(0.3973g,0.7631mmol)、pmda(0.2775g,1.2687mmol)、mpd(0.0825g,0.7631mmol)和3,3’-dds(0.3159g,1.2687mmol)的重复单元的聚酰亚胺共聚物(1克)添加到7.47ml的无水dmac中。共聚物的二酐组分包含62.5摩尔百分数的pmda和37.5摩尔百分数的bpada。共聚物的二胺组分包含37.5摩尔百分数的mpd和62.5摩尔百分数的3,3’-dds。将聚酰亚胺溶液在平床振动机中混合16小时,得到粘稠的深棕色溶液。该溶液的热固化产生棕色的、高度可折叠的膜。实施例1-20对于实施例1-20(e1-e20)中的每个,共聚物包含源自表3a和表3b中所示的量的4,4’-bpada、pmda、mpd和3,3’-dds的重复单元。图1的化学方案进一步描述了实施例的共聚物的合成和结构。基于二酐组分的总摩尔数(即4,4’-bpada的摩尔+pmda的摩尔),以摩尔百分数示出了每种二酐组分(4,4’-bpada和pmda)的量。基于二胺组分的总摩尔数(即mpd的摩尔+3,3’-dds的摩尔),以摩尔百分数示出了每种二胺组分(mpd和3,3’-dds)的量。在浇铸和固化聚酰亚胺膜之后,如表3a和表3b所示表征膜。表3a1no:未观察到;hc=高度可折叠;mc=中度可折叠;mb=中度易碎;vb=非常易碎;cb=完全易碎表3b组分e11e12e13e14e15e16e17e18e19e204,4’-bpada25010075502512.512.587.587.5pmda75100025507587.587.512.512.5mpd2550502507587.512.512.587.53,3’-dds755050751002512.587.587.512.5性质tg(℃)288364231213249nono302222226膜质量1mbcbhchcmcvbcbhchchc1no:未观察到;hc=高度可折叠;mc=中度可折叠;mb=中度易碎;vb=非常易碎;cb=完全易碎如表3a和表3b所示,改变聚合物组成可以大幅度影响产生的共聚酰亚胺的性质。如实施例1、8、12和16至17所示,总体上观察到包含基于pmda+4,4’-bpada的总摩尔数大于50摩尔百分数的pmda和基于mpd和dds的总摩尔数大于或等于50摩尔百分数的mpd的聚合物是易碎的(“cb”、“vb”或“mb”)。具有该组成的共聚酰亚胺还具有大于290℃的玻璃化转变温度,除了没有观察到tg的实施例8、16和17。如实施例4至6、13和20所示,总体上观察到包含基于pmda+4,4’-bpada的总摩尔数大于或等于50摩尔百分数的4,4’-bpada和基于mpd和dds的总摩尔数大于或等于50摩尔百分数的mpd的聚合物形成高度可折叠的(“hc”)膜,且表明217至243℃的tg。包含50摩尔百分数的pmda和75摩尔百分数的mpd(实施例2)和100摩尔百分数的mpd(实施例3)的实施例2和3的共聚物提供了中度易碎的且具有241-243℃的tg的膜。如实施例10至11和18所示,总体上观察到包含基于pmda+4,4’-bpada的总摩尔数大于50摩尔百分数的pmda和基于mpd和dds的总摩尔数大于50摩尔百分数的dds的聚合物形成中度到完全易碎的膜,除了实施例18,其提供了可折叠的膜。观察到实施例10至11和18的共聚物的tg大于288℃。如实施例7、9、14至15和19所示,总体上观察到包含基于pmda+4,4’-bpada的总摩尔数大于或等于50摩尔百分数的4,4’-bpada和基于mpd和dds的总摩尔数大于50摩尔百分数的dds的聚合物形成高度可折叠的聚合物膜,具有较低的tg(例如小于251℃)。实施例21-37对于一些高热应用,期望提供具有高玻璃化转变温度(例如大于265℃)的聚酰亚胺。另外地,可以提供具有良好的耐皱性能的膜的聚合物是优选的。基于对于实施例1-20的聚酰亚胺得到的这些期望的参数和结果,制备其他的聚酰亚胺来确定包含12.5至37.5摩尔百分数的4,4’-bpada、62.5至87.5摩尔百分数的pmda、0至37.5摩尔百分数的mpd和62.5至100摩尔百分数的3,3’-dds的聚酰亚胺的性质。以下表4提供了实施例21-37(e21-e37)的结果。表4a.组分e21e22e23e24e25e26e27e28e29e304,4’-bpada12.512.512.518.7518.7518.7525252525pmda87.587.587.581.2581.2581.2575757575mpd018.7537.59.3818.7528.1309.3818.7528.133,3’-dds10081.2562.590.6781.2571.8710090.6781.2571.87性质tg(℃)287307308nmnm296280276278279膜质量1cbhccbnmnmhchchcmbmc1nm:未测量;hc=高度可折叠;mc=中度可折叠;mb=中度易碎;vb=非常易碎;cb=完全易碎表4b.组分e31e32e33e34e35e36e374,4’-bpada2531.2531.2531.2537.537.537.5pmda7568.7568.7568.7562.562.562.5mpd37.59.3818.7528.13018.7537.53,3’-dds62.590.6781.2571.8710081.2562.5性质tg(℃)282272272273259264264膜质量1mchchcmchchchc1hc=高度可折叠;mc=中度可折叠;mb=中度易碎;vb=非常易碎;cb=完全易碎对于实施例21-37中的每个,共聚物包含源自表4a和表4b中所示的量的4,4’-bpada、pmda、mpd和3,3’-dds的重复单元。基于二酐组分的总摩尔数(即4,4’-bpada的摩尔+pmda的摩尔),以摩尔百分数示出了每种二酐组分(4,4’-bpada和pmda)的量。基于二胺组分的总摩尔数(即mpd的摩尔数+dds的摩尔数),以摩尔百分数示出了每种二胺组分(mpd和dds)的量。在浇铸和固化聚酰亚胺膜之后,如表4a和表4b所示表征膜。如表4a和表4b中的实施例21-37所示,大部分配制物提供了具有大于259℃的tg的共聚酰亚胺。此外,总体上发现由共聚酰亚胺制备的聚合物膜是高度可折叠的,除了具有较大量的pmda或dds的实施例21、23、29至30和34之外。使用热重分析(tga)分析提供了“可折叠”至“中度可折叠”并具有大于250℃的玻璃化转变温度的膜的共聚物的短期热稳定性。表5示出了测试的聚合物的热性质以及每种的组成。表5.1nm:未测量;hc=高度可折叠的;vc=非常可折叠的;mc=中度可折叠的总体上,所有聚合物示出了与pei、pei-s1或pei-s2的那些类似或优于其的起始分解温度。发现不能确定为固化膜的共聚物的分子量不可溶于二氯甲烷、六氟异丙醇/二氯甲烷和其他溶剂混合物。还通过评估在150℃的邻-二氯苯(odcb)中的溶解度测试这些聚合物的制造适应性。如表5所示,测试的所有聚合物不可溶于odcb。包含pmda和dds的聚合物可以增加生成的聚合物产品的吸水性。表5所示的材料的吸水性在1.12至3.15%的范围内。发现具有最低量的pmda和dds两者的具有较高tg265℃的实施例37的聚合物比商业可获得的pei-s1吸收水分少(相比于pei-s1的2.3%,实施例37是1.75%),但是吸收大于pei(1.25%)。还测量了聚合物膜的850nm下的透光率。在850nm、1310nm或1550nm中的一种或多种下使用具有20至100微米厚度的膜和perkinelmerlamda950紫外-可见/近红外分光光度计确定百分比透射率。聚合物总体上示出了优异的透明度,在28至83μm的膜厚度下百分比透射率大于90%。制备其他的聚合物来确定基于10至50摩尔百分数的pmda、50至90摩尔百分数的4,4’-bpada和100摩尔百分数的dds的聚酰亚胺的性质。在以下表6中提供了实施例38至47(e38至e47)的结果。基于二酐组分的总摩尔数(即4,4’-bpada的摩尔+pmda的摩尔),以摩尔百分数示出了每种二酐组分(4,4’-bpada和pmda)的量。基于二胺组分的总摩尔数(即dds的摩尔数),以摩尔百分数示出二胺组分(dds)的量。在上述的甲醇中制备聚酰胺酸溶液。浓缩和在较高的温度下固化(例如在惰性气氛下380℃持续20至30分钟)溶液,并如表6所示表征生成的膜。实施例38至47中的每种聚合物提供了可折叠的膜。所有实施例进一步示出作为pmda的摩尔百分数的函数的tg的线性增大,如图2a和2b所示。图2a示出了实施例38至42的作为pmda的摩尔百分数的函数的tg的增大,以及图2b示出了了对于实施例40至47的作为pmda的摩尔百分数的函数的tg的增大。这些实施例的聚合物的可溶的部分的分子量是18,000至65,000道尔顿。例如通过调节反应单体的化学计量和链终止剂的量可以实现较高的分子量。发现实施例42-47的共聚物的tg大于250℃。聚合物示出了与pei、pei-s1或pei-s2的那些类似或优于其的起始分解温度(参见表7)。发现经由甲醇路线得到的e42的聚酰亚胺在热性能上与实施例e15的(具有相同的配方)经由溶剂浇铸路线得到的聚酰亚胺的类似。表6.将使用溶剂浇铸路线制造的实施例37的聚合物与使用控制反应性挤出(haake)路线制造的相同组成的聚合物比较。浓缩nmp中的聚酰胺酸溶液并用haake挤出机脱挥发。将温度保持在370至400℃之间10分钟并保持在50rpm。还将聚酰亚胺e37与pei、pei-s1和pei-s2比较,并在表7中示出了结果。表7.1hc=高度可折叠;2sol=可溶;ins=不可溶发现由haake挤出和由溶剂浇铸方法(实施例37)得到的聚酰亚胺是可比较的。通过以下非限制性的实施方式进一步举例说明本文公开的共聚酰亚胺、制品和方法。实施方式1:一种共聚酰亚胺,包含芳香族二酐组分与有机二胺组分的反应产物:基于芳香族二酐组分的总摩尔数,芳香族二酐组分包含10至90摩尔百分数的取代或未取代的均苯四酸二酐或它们的功能性衍生物、和10至90摩尔百分数的下式的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)或它们的功能性衍生物:其中,z是可选地被1至6个c1-8烷基基团、1至8个卤素原子、或包含上述中的至少一种的组合取代的芳香族c6-24单环或多环部分,以及-o-z-o-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'或4,4'位置,优选地在4,4'位置;基于有机二胺组分的总摩尔数,有机二胺组分包含10至90摩尔百分数的取代或未取代的苯二胺、和10至90摩尔百分数的二氨基二苯砜;并且其中,共聚酰亚胺表现出以下性质中的至少一种、优选地至少两种、更优选地每一种:通过差示扫描量热法确定的大于或等于210℃、优选213至365℃、或220至290℃、或255至280℃的玻璃化转变温度;在氮气或空气下通过热重分析确定的大于或等于500℃的起始分解温度;具有通过比较浸没在水中24小时的聚酰亚胺膜的重量与浸没在水中之前相同的聚酰亚胺膜的干重的差值确定的小于或等于3.2%、优选小于2.85%、更优选小于1.1%的吸水率;根据astme831确定的20至55ppm/℃、或30至55ppm/℃、或40至55ppm/℃的热膨胀系数;和使用20至100微米厚的共聚酰亚胺膜在紫外-可见/近红外分光光度计上测量的在850nm、1310nm、或1550nm中的一种或多种下至少85%、优选至少90%的透射率。实施方式2:根据实施方式1的共聚酰亚胺,进一步具有以下性质中的至少一种、至少两种或全部:至少15,000道尔顿、优选20,000至100,000道尔顿、更优选20,000至60,000道尔顿的重均分子量;按共聚酰亚胺的重量计小于1000ppm、优选小于500ppm的残留溶剂含量;在10弧度/秒的固定角频率下,在小振幅振荡时间扫描流变仪中测量的在氮气气氛下在380℃下在30分钟内小于30%的熔体粘度变化;和在氮气惰性气氛下使用热重分析确定的大于30重量百分数的焦炭产率。实施方式3:根据实施方式1或2的共聚酰亚胺,其中,有机二胺组分包含间-苯二胺和3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜或包含上述中的至少一种的组合,优选地其中,有机二胺组分包含间-苯二胺和3,3’-二氨基二苯砜。实施方式4:根据实施方式1至3中任一项或多项的共聚酰亚胺,其中,芳香族二酐组分包含均苯四酸二酐和包括4,4’-双酚a二酐、3,3’-双酚a二酐或包含上述中的至少一种的组合的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)。实施方式5:根据实施方式1至4中任一项或多项的共聚酰亚胺,其中,芳香族二酐组分包含10至85摩尔百分数的均苯四酸二酐和15至90摩尔百分数的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐);以及有机胺组分包含10至90摩尔百分数的二氨基二苯砜和10至90摩尔百分数的间-苯二胺;以及共聚酰亚胺具有大于或等于220℃、优选220至305℃的玻璃化转变温度。实施方式6:根据实施方式1至4中任一项或多项的共聚酰亚胺,其中,芳香族二酐组分包含25至75摩尔百分数的均苯四酸二酐和25至75摩尔百分数的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐);以及有机胺组分包含10至90摩尔百分数的二氨基二苯砜和10至90摩尔百分数的间-苯二胺;以及共聚酰亚胺具有大于或等于233℃、优选233至290℃的玻璃化转变温度。实施方式7:根据实施方式1至4中任一项或多项的共聚酰亚胺,其中,芳香族二酐组分包含50至70摩尔百分数的均苯四酸二酐、和30至50摩尔百分数的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐);以及有机胺组分包含10至90摩尔百分数的二氨基二苯砜和10至90摩尔百分数的间-苯二胺;以及共聚酰亚胺具有大于或等于250℃、优选250至275℃的玻璃化转变温度。实施方式8:一种制造聚酰亚胺膜的方法,该方法包括在基板上浇铸包含对应于实施方式1至7中任一项或多项的共聚酰亚胺的共聚酰胺酸和液体载体的溶液以提供共聚酰胺酸膜,以及固化聚酰胺酸膜以提供聚酰亚胺膜。实施方式9:一种制造聚酰亚胺膜的方法,该方法包括挤出包含对应于实施方式1至7中任一项或多项的共聚酰亚胺的共聚酰胺酸溶液和液体载体的溶液以提供聚酰亚胺膜。实施方式10:根据实施方式8或9的方法,其中,通过包括使芳香族二酐组分与有机二胺组分接触的方法制备共聚酰胺酸,基于芳香族二酐组分的总摩尔数,芳香族二酐组分包含10至90摩尔百分数的取代或未取代的均苯四酸二酐或它们的功能性衍生物、和10至90摩尔百分数的下式的芳香族双(醚邻苯二甲酸酐)或它们的功能性衍生物:其中,z是可选地被1至6个c1-8烷基基团、1至8个卤素原子、或包含上述中的至少一种的组合取代的芳香族c6-24单环或多环部分,以及-o-z-o-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'或4,4'位置,优选地在4,4'位置;基于有机二胺组分的总摩尔数,有机二胺组分包含10至90摩尔百分数的取代或未取代的苯二胺、和10至90摩尔百分数的二氨基二苯砜。实施方式11:根据实施方式8至10中任一项或多项的方法,其中,液体载体是邻-二氯苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、环丁砜、二苯砜、二甲砜、间-甲酚、二苯醚、六甲基磷酰胺、二甲基咪唑、二甲亚砜、四甲基脲、n-乙基吡咯烷酮、藜芦醚、苯甲醚、四氢呋喃、1,4-二噁烷、碳酸二甲酯、n-甲基-己内酰胺、脂族醇、水或包含上述中的至少一种的组合。实施方式12:根据实施方式8至11中任一项或多项的方法,其中,固化包括热固化或真空亚胺化、或化学亚胺化,其中,化学亚胺化在化学亚胺化试剂存在的情况下进行。实施方式13:根据实施方式1-12中任一项或多项的方法,其中,接触是在封端剂存在的情况下,优选地基于二酐的总摩尔数1.5至5摩尔百分数的封端剂;封端剂包含单官能胺、单官能酸酐或包含上述中的至少一种的组合;以及在聚合反应开始、期间或最后添加封端剂,更优选地在聚合反应开始或期间添加封端剂。实施方式14:一种聚合物组合物,包含1至99重量百分数、优选10至90重量百分数的热塑性聚合物,该热塑性聚合物优选为聚亚芳基醚酮、聚苯并咪唑、聚亚芳基砜、聚亚芳基硫醚、聚亚芳基醚、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺(包括共聚物诸如聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物)、液晶聚合物或包含上述中的至少一种的组合;和1至99重量百分数、优选10至90重量百分数的实施方式1至7中任一项或多项的共聚酰亚胺,其中,各种组分的重量百分数是基于组合物的总重量。实施方式15:根据实施方式14的聚合物组合物,其中,聚芳基醚酮是聚(醚醚酮)、聚醚酮、聚(醚酮酮)、聚(酮醚酮酮)或包含上述中的至少一种的组合。实施方式16:根据实施方式14至15中任一项或多项的聚合物组合物,进一步包含微粒填料、增强剂、润滑剂、着色剂、稳定剂、脱模剂、紫外线吸收剂或包含上述中的至少一种的组合。实施方式17:一种包含实施方式1至7中任一项或多项的共聚酰亚胺、或通过实施方式8至13中任一项或多项的方法制造的共聚酰亚胺、或实施方式14至16中任一项或多项的组合物的制品。实施方式18:根据实施方式17的制品,其中,制品是模制品、层、膜、挤出制品、涂层、粒料、粉末、泡沫、管道、纤维或薄片。实施方式19:根据实施方式17或18的制品,其中,制品是光学透镜,窥镜,光纤连接器,电连接器,发光二极管反射器,印刷电路板基板,用于汽车头灯的反射器,用于汽油发动机、柴油发动机、飞机喷气发动机、或飞机涡轮螺旋桨发动机的燃料系统的组件,燃料杯,粘合剂或燃料过滤器壳体。实施方式20:一种形成实施方式17至19中任一项或多项的制品的方法,包括成型、挤出或模制实施方式1至7中任一项或多项的共聚酰亚胺、或通过实施方式8至13中任一项或多项的方法制造的共聚酰亚胺、或实施方式14至16中任一项或多项的组合物。一般而言,组合物、方法和制品可以可替换地包含在本文中公开的任何适当的组分,由其组成或基本上由其组成。可以另外地、或可替代地配制组合物、方法和制品以便不含或基本上不含在现有技术组合物中使用的或此外对实现权利要求的功能和/或目的来说并非必需的任何步骤、组分、材料、成分、辅料或物质。在本文中公开的所有范围包括端点,并且端点可独立地相互结合。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。“或”是指“和/或”。术语“一个”、“一种”和“该”在本文中并不表示对数量的限制,除非本文中另有说明或与上下文明显矛盾,而应解释为包括单数和复数。在整个说明书中,提及“一个实施方式”、“另一个实施方式”、“一种实施方式”等是指结合实施方式所描述的具体要素包含在本文的至少一个实施方式中并且可以或可以不存在于其他实施方式中。另外,应该理解的是,所描述的要素可以以任何合适的方式组合于各个实施方式中。如在本文中所使用的,术语“烃基”包括含有碳、氢和可选的一个或多个杂原子(例如,1、2、3、或4个原子诸如卤素、o、n、s、p或si)的基团。“烷基”是指支链或直链、饱和的单价烃基,例如甲基、乙基、异丙基和正丁基。“亚烷基”是指直链或支链、饱和的二价烃基团(例如亚甲基(-ch2-)或亚丙基(-(ch2)3-))。“烯基”和“亚烯基”是指具有至少一个碳-碳双键(例如,乙烯基(-hc=ch2)或丙烯基(-hc(ch3)=ch2-)的单价的或二价的直链或支链烃基团。“炔基”是指具有至少一个碳-碳三键的直链或支链的单价的烃基(例如乙炔基)。“烷氧基”是指经由氧连接的烷基(即烷基-o-),例如甲氧基、乙氧基和仲丁氧基。“环烷基”和“亚环烷基”分别地是指式-cnh2n-x和-cnh2n-2x-的单价和二价的环烃基团,其中,x是环化的数目。“芳基”是指单价、单环或多环芳香族基团(例如苯基或萘基)。“亚芳基”是指二价、单环或多环芳香族基团(例如亚苯基或亚萘基)。前缀“卤代”是指基团或化合物包括一个或多个卤素(f、cl、br、或i)取代基,其可以是相同或不同的。前缀“杂”是指包含至少一个为杂原子(例如1、2、或3个杂原子,其中每个杂原子独立地是n、o、s、或p)的环成员的基团或化合物。“取代的”是指被代替氢的至少一个(例如1、2、3或4个)取代基取代的化合物或基团,其中每个取代基独立地是硝基(-no2)、氰基(-cn)、羟基(-oh)、卤素、硫醇(-sh)、硫氰基(-scn)、c1-6烷基、c2-6烯基、c2-6炔基、c1-6卤代烷基、c1-9烷氧基、c1-6卤代烷氧基、c3-12环烷基、c5-18环烯基、c6-12芳基、c7-13芳基亚烷基(例如苄基)、c7-12烷基亚芳基(例如甲苯甲酰基)、c4-12杂环烷基、c3-12杂芳基、c1-6烷基磺酰基(-s(=o)2-烷基)、c6-12芳基磺酰基(-s(=o)2-芳基)或甲苯基(ch3c6h4so2-),条件是不超过取代原子的正常价态,且取代不会显著不利地影响制造、稳定性或期望的化合物的性质。当化合物被取代时,指定数目的碳原子是在基团中碳原子的总数,包括取代基的那些。通过引证以它们的全部内容将所有引用的专利、专利申请及其他参考合并于此。虽然已经描述了特定的实施方式,但是对于申请人或其他本领域技术人员而言,可以想到目前未预见的或可能未预见的替代、修改、变更、改善和实质等价物。因此,所提交和它们可能被修改的附加权利要求旨在涵盖所有这样的替代、修改、变型、改进和实质等效物。当前第1页12
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