一种聚酰亚胺的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及高分子材料领域，特别设及一种聚酷亚胺的合成方法。
【背景技术】
[0002] 聚酷亚胺是一种具有优良化学稳定性、热稳定性和高力学强度的高性能聚合材 料，在航天航空、微电子和化工等行业中得到了广泛的应用。
[0003] 现有的合成聚酷亚胺的常规方法是由二酢和二胺在非质子强极性溶剂中于高溫 下形成可溶解的聚酷亚胺，其中，非质子强极性溶剂可W为N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲 基乙酷胺或N-甲基化咯烧酬。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在W下问题：
[0005] 采用上述方法合成的聚酷亚胺颜色一般呈浅黄色或栋黄色，使得聚酷亚胺的透明 性较差，从而限制了聚酷亚胺在液晶显示及柔性太阳能电池领域的应用。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术中聚酷亚胺的透明性较差的问题，本发明实施例提供了一种聚 酷亚胺的合成方法。所述技术方案如下：
[0007] 本发明实施例提供了一种聚酷亚胺的合成方法，所述方法包括：
[0008] 将二酢和二胺在离子液体中进行聚合反应，其中，离子液体为氯化1，3-二（2-甲 氧基-2-氧乙基）咪挫、1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫四氣棚酸盐、1,3-二（2-甲 氧基-2-氧乙基）咪挫六氣憐酸盐或1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫醋酸盐，所述二 胺和所述二酢按照摩尔比1:1的比例与所述离子液体进行聚合反应，所述二胺和所述二酢 的总质量占所述离子液体的质量的10~50%，得到聚酷亚胺预聚体溶液。
[0009] 将所述聚酷亚胺预聚体溶液与甲醇或去离子水混合，得到沉淀，将所述沉淀过滤 并干燥后，得到聚酷亚胺预聚体粉末。
[0010] 将所述聚酷亚胺预聚体粉末溶解于极性溶液中，所述聚酷亚胺预聚体粉末占所述 聚酷亚胺预聚体粉末和所述极性溶剂总质量的10~40%，得到聚酷亚胺预聚体胶液。
[0011] 将所述聚酷亚胺预聚体胶液涂抹平板上进行固化，固化过程为：在50°C下固化比 后在80°C下固化比，然后在100°C下固化比，接着在130°C下固化比，又接着在160°C固化 比，再接着在180°C下固化化，最后冷却至室溫进行剥离，得到薄膜状的聚酷亚胺。
[0012] 具体地，所述二酢为3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢、4, 4' -六氣异丙基邻苯二甲 酸酢、3, 3'，4, 4' -联苯四甲酸二酢和二苯甲酬四酸二酢中的一种或几种。
[0013] 进一步地，所述二酢包括3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢与4, 4'-六氣异丙基邻苯 二甲酸酢的混合二酢、4, 4' -六氣异丙基邻苯二甲酸酢与3, 3'，4, 4' -联苯四甲酸二酢的混 合二酢、3, 3'，4, 4' -联苯四甲酸二酢与二苯甲酬四酸二酢的混合二酢、3, 3'，4, 4' -二苯酸 四甲酸二酢与3, 3'，4, 4' -联苯四甲酸二酢的混合二酢、3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢与 二苯甲酬四酸二酢的混合二酢或4, 4' -六氣异丙基邻苯二甲酸酢与二苯甲酬四酸二酢的 混合二酢，其中，所述3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢与4, 4' -六氣异丙基邻苯二甲酸酢的 摩尔比为1:1~10:1，所述4, 4' -六氣异丙基邻苯二甲酸酢与3, 3'，4, 4' -联苯四甲酸二酢 的摩尔比为1:1~10:1，所述3, 3'，4, 4' -联苯四甲酸二酢与二苯甲酬四酸二酢的摩尔比为 1:1~10: 1，所述3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢与3, 3'，4, 4' -联苯四甲酸二酢的摩尔比 为1:1~10:1，所述3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢与二苯甲酬四酸二酢的摩尔比为1:1~ 10:1，所述4, 4'-六氣异丙基邻苯二甲酸酢与二苯甲酬四酸二酢的摩尔比为1:1~10:1。
[0014] 具体地，所述二胺为2,2'-双（Ξ氣甲基）二氨基联苯、间苯二胺、二氨基二苯甲 烧、4, 4' -二氨基-2, 2' -二甲基-1，Γ-联苯、4, 4' -二氨基二苯酸、1，Γ-双（4-氨基苯基） 环己烧和1，Γ-双（4-氨基苯基）-4-叔下基环己烧中的一种或几种。
[0015] 进一步地，所述二胺为包括摩尔比为1:1~10:1的2, 2'-双（Ξ氣甲基）二氨基 联苯和1，1' -双（4-氨基苯基）环己烧的混合二胺。
[0016] 具体地，所述聚合反应包括：在惰性气体保护下进行聚合反应，所述惰性气体为氮 气或氣气。
[0017] 具体地，所述聚合反应的溫度为150°C~200°C，所述聚合反应的时间为5~10小 时。
[0018] 具体地，所述极性溶液为N，N-二甲基甲酯胺溶液、N，N-二甲基乙酷胺溶液或N-甲 基化咯烧酬溶液。
[0019] 具体地，将过滤后的所述沉淀进行干燥的方法包括：将所述沉淀在8(TC真空下干 燥1化。
[0020] 具体地，所述聚酷亚胺预聚体粉末占所述聚酷亚胺预聚体粉末和所述极性溶剂总 质量的10~40%。
[0021] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供了一种聚酷 亚胺的合成方法，该方法中离子液体为结构对称的氯化1，3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪 挫、1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫四氣棚酸盐、1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪 挫六氣憐酸盐或1，3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫醋酸盐，该离子液体能够有效地抑制 分子间和分子内的CTC(电荷转移络合物）作用，从而提高了聚酷亚胺薄膜的透明性；所使 用的离子液体具有活化作用，能够促进该聚合反应的充分进行。相对于传统方法，此方法合 成的聚酷亚胺预聚体能够在较低溫度下亚胺化完全，而聚酷亚胺薄膜于低溫下固化，可W 避免其在高溫条件下由无色变为黄色，使其保持较高的透明性。此外，通过本发明实施例提 供的离子液体可使生成的聚酷亚胺预聚体能够在低溫下进行完全的亚胺化反应，使得制备 的聚酷亚胺是无色的并具有很高的透明性。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运些附图获得其他 的附图。
[0023]图1是本发明实施例一提供的聚酷亚胺薄膜的紫外可见光谱图；
[0024]图2是本发明实施例一提供的聚酷亚胺薄膜与同样组分传统方法合成的聚酷胺 酸粉末及聚酷亚胺薄膜的红外光谱测试曲线图；
[0025]图3是本发明实施例二提供的聚酷亚胺薄膜的紫外可见光谱图。
【具体实施方式】
[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。在本发明实施例中所用的氯化1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基） 咪挫通过梯希爱（上海）化成工业发展有限公司定制，其纯度为98% ;1，3-二（2-甲氧 基-2-氧乙基）咪挫四氣棚酸盐通过林州市科能材料科技有限公司定制，其纯度为98. 3 %; 1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫六氣憐酸盐通过梯希爱（上海）化成工业发展有限公 司定制，其纯度为98.2% ;1，3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫醋酸盐通过林州市科能材 料科技有限公司定制，其纯度为98. 1 %。
[0027] 对比例
[002引采用传统方法的制备聚酷胺酸（PAA)粉末及聚酷亚胺（PI)薄膜的过程，具体如 下：
[0029]a.在氮气或氣气保护下，于常溫下将二胺溶解在极性溶剂中，待其完全溶解后加 入二