[發(fā)明專利]聚酰亞胺微粒子及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710019413.4
• 申請(qǐng)日: 2007-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN101230136A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張大余;於慧;倪孝威;吳剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東麗纖維研究所（中國）有限公司
• 主分類號(hào): C08G73/10
• 分類號(hào): C08G73/10
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 夏平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高分子領(lǐng)域，具體的說涉及一種聚酰亞胺微粒子及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酰亞胺不僅具有優(yōu)良的機(jī)械性能，而且具有其他令人滿意的性能，如耐熱性，耐化學(xué)藥品性以及絕緣性；因此，其廣泛地用作電氣，電子材料，汽車用材料，金屬和陶瓷的替代物，以及其他應(yīng)用。

聚酰亞胺的合成方法一般分兩步：第一步系將二酐和二胺在N，N-二甲基乙酰胺，N，N-二甲基甲酰胺，二甲基亞砜等強(qiáng)極性溶劑中于70℃左右先制成可溶性的高分子量的聚酰胺酸；第二步將這種可溶可熔的中間產(chǎn)物加熱至150℃以上，經(jīng)過酰亞胺化得到聚酰亞胺。很多專利都報(bào)道了聚酰亞胺微粒子的制備方法：如專利JP2003252990將制備的聚酰胺酸溶解在極性良溶劑中，再加入不良溶劑進(jìn)行沉淀得到聚酰胺酸微粒子，得到的聚酰胺酸微粒子經(jīng)過加熱酰亞胺化，在保持大小和形貌不變的情況下轉(zhuǎn)變成聚酰亞胺微粒子。專利JP9302089將四羧酸二酐和二胺溶解在一種有機(jī)溶劑中加熱反應(yīng)，生成的聚酰胺酸不溶于該種有機(jī)溶劑，沉淀出來生成聚酰胺酸微粒子，再經(jīng)過酰亞胺化得到聚酰亞胺微粒子。上述的制備方法都要用到強(qiáng)極性的溶劑且得到的聚酰亞胺微粒子粒徑分布比較寬.專利JP2000248063報(bào)道了一種聚酰亞胺微粒子的制備方法克服了上述缺點(diǎn)，得到了粒徑分布很窄的球形聚酰亞胺微粒子。該方法包括兩步：第一步分別制備含有四羧酸酐的第一種溶液和含有二胺化合物的第二種溶液；第二步是在超聲波作用下使兩種溶液混和，隨著反應(yīng)的進(jìn)行生成的聚酰胺酸微粒子從溶液中沉淀出來，再對(duì)得到的聚酰胺酸微粒子進(jìn)行酰亞胺化處理得到聚酰亞胺微粒子。

分散聚合法在從烯類單體制備聚合物微粒子中經(jīng)常用到。其聚合體系最初是均相溶液，也就是說單體，引發(fā)劑以及穩(wěn)定劑都溶解于溶劑，但聚合后的聚合物必須不溶解于溶劑。穩(wěn)定劑與溶劑，聚合物必須均有親和作用。開始聚合后，引發(fā)劑分解并在溶劑中與單體反應(yīng)，聚合物鏈長超過臨界長度后，便從溶劑中沉析出來形成核，接著，多個(gè)核互相集聚成穩(wěn)定的成長微球，并吸附穩(wěn)定劑于微球表面而使微球穩(wěn)定。然后，成長微球從連續(xù)相吸收單體和引發(fā)劑并在微球內(nèi)聚合，即聚合地點(diǎn)從連續(xù)相移至微球內(nèi)。關(guān)于利用分散聚合法制備聚酰亞胺微粒子的方法尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有的制備方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合分散聚合方法，提供一種聚酰亞胺微粒子及其制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到：

一種聚酰亞胺微粒子，該微粒子為完整的球形，分子鏈中含有以下結(jié)構(gòu)單元：

其粒徑范圍為0.1～1μm，粒徑分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)為0.01～0.2，且熱分解溫度大于500℃。熱分解溫度用熱重分析儀(TAQ600)測(cè)試，升溫速率10℃/min，氮?dú)鈿夥铡?/p>

一種制備上述的聚酰亞胺微粒子的方法，其特征在于在攪拌下，將分散劑加入溶劑中，溶解后依次加入二胺和四羧酸酐進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過分離(過濾，離心)，即得到聚酰胺酸微粒子；將得到的聚酰胺酸微粒子進(jìn)行酰亞胺化反應(yīng)，再經(jīng)過分離(過濾，離心)，干燥得到聚酰亞胺微粒子。

本發(fā)明的目的具體可以通過以下措施達(dá)到：

利用四羧酸酐和二胺化合物為原料，經(jīng)過分散聚合制備出粒徑分散較窄的球形聚酰亞胺微粒子。該種微粒子粒徑范圍為0.1～1μm，粒徑分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)為0.01～0.2且熱分解溫度大于500℃。

在該微粒子的制備方法中各原料的加入量按重量份為：

四羧酸酐????????????0.01～10份

二胺????????????????0.01～10份

分散劑??????????????0.01～10份

溶劑????????????????20～100份。

所述的四羧酸酐選自芳香族四羧酐，如3，3’，4，4’-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)，3，3’，4，4’-聯(lián)苯四羧酸二酐，2，3，3’，4’-聯(lián)苯四羧酸二酐，1，2，4，5-苯四酸二酐，2，3，3’，4’-二苯酮四羧酸二酐，2，2’，3，3’-二苯酮四羧酸二酐，2，2’6，6’-聯(lián)苯四羧酸二酐，菲-1，8，9，10-四羧酸二酐等；脂肪族四羧酸酐，如丁烷-1，2，3，4-四羧酸二酐等；脂環(huán)族四羧酸酐，如環(huán)丁烷-1，2，3，4-四羧酸二酐等；雜環(huán)族四羧酸酐，如噻吩-2，3，4，5-四羧酸酐，吡啶-2，3，5，6-四羧酸酐等.這些化合物可以單獨(dú)或兩種或多種結(jié)合使用.對(duì)于本發(fā)明，特別優(yōu)選3，3’，4，4’-二苯酮四羧酸二酐和1，2，4，5-苯四酸二酐。