含醚鍵和叔丁基的可溶性聚酰亞胺及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及聚酷亞胺技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一類含離鍵和叔了基的可溶性聚酷亞胺 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酷亞胺是一類耐熱性極佳的高分子材料，由于具有優(yōu)異的綜合性能，在航空、航 天、電氣、機(jī)械、化工、微電子等各個(gè)領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的芳香型聚酷亞胺由于 具有剛性的主鏈結(jié)構(gòu)，難溶于大多數(shù)的有機(jī)溶劑，且烙點(diǎn)很高甚至超過其分解溫度，因此難 W通過常規(guī)的成型方法加工。目前工業(yè)生產(chǎn)中，聚酷亞胺通常采用"兩步法"合成，即先合 成可溶性的聚酷胺酸中間體，加工成型后再經(jīng)高溫亞胺化得到相應(yīng)的聚酷亞胺制品。但聚 酷胺酸中間體通常不夠穩(wěn)定，難W長(zhǎng)期保存，且后處理較麻煩。因此，開發(fā)能用常規(guī)方法加 工，且能保持高耐熱性和良好機(jī)械性能的聚酷亞胺成為具有挑戰(zhàn)性的研究課題。
[0003] 開發(fā)易加工聚酷亞胺的主要途徑有兩種；一、提高其溶解性；二、改善其熱塑性。 目前，改善聚酷亞胺熱塑性的方法往往導(dǎo)致其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低，相應(yīng)地其使用溫度也 降低，因而應(yīng)用受到限制。該樣提高溶解性就成為開發(fā)可加工聚酷亞胺的重要方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于上述技術(shù)背景，本發(fā)明設(shè)計(jì)合成了兩種含離鍵和叔了基的柔性二胺單體，并 與各種商品化芳香二酢單體反應(yīng)，制備了一類含叔了基和離鍵的新型聚酷亞胺樹脂，該類 聚酷亞胺樹脂不僅具有良好的耐熱性能，同時(shí)還具備良好的溶解性，室溫下可溶于氯仿等 低沸點(diǎn)溶劑，該樣就可W在常溫下加工成型，而且該類聚酷亞胺樹脂的制備工藝簡(jiǎn)單，成本 較低。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] 一類含離鍵和叔了基的可溶性聚酷亞胺，該可溶性聚酷亞胺具有如下重復(fù)結(jié)構(gòu)單 元：
[0007]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一類含醚鍵和叔丁基的可溶性聚酰亞胺，其特征在于，該可溶性聚酰亞胺具有如下 重復(fù)結(jié)構(gòu)單元： 其中：10〈n〈1000。
2. 如權(quán)利要求1所述的含醚鍵和叔丁基的可溶性聚酰亞胺，其特征在于，所述的重復(fù) 結(jié)構(gòu)單元Ar選自如下化學(xué)結(jié)構(gòu)單元中的一種或幾種：
3. -種權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的含醚鍵和叔丁基可溶性聚酰亞胺的制備方法， 其特征在于，以酚類溶劑為溶劑，以少量異喹啉或喹啉為催化劑，由含醚鍵和叔丁基的柔性 二胺和芳香二酐通過一步縮聚反應(yīng)生成所述的可溶性聚酰亞胺，其中所述含醚鍵和叔丁基 的柔性和芳香二酐的摩爾比為1:0. 95~1. 05。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的含醚鍵和叔丁基可溶性聚酰亞胺的制備方法，其特征在于， 包括如下步驟： A) 將酚類溶劑、催化量異喹啉或喹啉、含醚鍵和叔丁基的柔性二胺和芳香二酐加入反 應(yīng)器中，在室溫~l〇〇°C下攪拌反應(yīng)得到粘稠狀聚酰胺酸溶液； B) 將步驟A)所得聚酰胺酸溶液升溫至120°C~150°C反應(yīng)5~12h ;然后升溫至180~ 220°C繼續(xù)反應(yīng)12~24h，得到透明的可溶性聚酰亞胺溶液； C) 將步驟B)所得聚酰亞胺溶液冷卻至室溫后，倒入一定量的沉淀劑中，使聚酰亞胺沉 淀出來，然后分離干燥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的含醚鍵和叔丁基可溶性聚酰亞胺的制備方法，其特征在 于，所述的含醚鍵和叔丁基的柔性二胺為如下所示的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. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的含醚鍵和叔丁基可溶性聚酰亞胺的制備方法，其特征在 于，所述的芳香二酐選自3, 3'，4, 4' -二苯醚四羧酸二酐、4, 4' -(六氟異亞丙基）二酞酸 酐、雙酚A型二醚二酐、3, 3'，4, 4' -聯(lián)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種或兩種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含醚鍵和叔丁基可溶性聚酰亞胺的制備方法，其特征在于， 步驟A)中聚酰胺酸溶液的固含量為5wt%~30wt%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含醚鍵和叔丁基可溶性聚酰亞胺的制備方法，其特征在于， 步驟B)中，反應(yīng)液升溫至120°C~150°C反應(yīng)5~12h的過程，可為一步或分步升溫過程。
9. 一類權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的含醚鍵和叔丁基可溶性聚酰亞胺加工成聚酰亞 胺制品的方法，其特征在于，在室溫下將所述聚酰亞胺配制成一定濃度的溶液，然后澆鑄成 膜或直接應(yīng)用。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的含醚鍵和叔丁基可溶性聚酰亞胺加工成聚酰亞胺制品時(shí)， 其特征在于，所述聚酰亞胺溶液的固含量為0. 5wt%~10wt%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一類含醚鍵和叔丁基的可溶性聚酰亞胺及其制備方法，所述聚酰亞胺是由含醚鍵和叔丁基的柔性二胺單體和芳香二酐單體，在酚類溶劑中，以異喹啉或者喹啉為催化劑，通過一步縮聚反應(yīng)制備得到。所得聚酰亞胺不僅具有良好的耐熱性能，同時(shí)還具備極好的溶解性，室溫下可溶于氯仿等低沸點(diǎn)溶劑，可以在常溫下加工成型。
【IPC分類】C08G73-10
【公開號(hào)】CN104725636
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510053621
【發(fā)明人】伊朗, 李從嚴(yán), 黃衛(wèi), 顏德岳
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年2月2日