[發明專利]含雙雜萘酮結構和三氟甲基取代芳香二胺單體制備聚酰亞胺的方法

無效

• 申請號: 200810207613.7
• 申請日: 2008-12-23
• 公開（公告）號: CN101456954A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 汪稱意;李光;楊勝林;金俊弘;江建明
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬聚酰亞胺的制備領域，特別是涉及含雙雜萘酮結構和三氟甲基取代芳香二胺單體制備聚酰亞胺的方法。

背景技術

聚酰亞胺為綜合性能優異的耐熱高分子材料。自六七十年代開始產業化以來，它們已在各個領域得到應用。尤其是作為高性能纖維、高耐熱復合材料基體及電子封裝材料在航空航天、機械、微電子、石油化工等行業有著廣泛的應用。盡管這類耐高溫材料具有優異的綜合性能，但由于它們所具有的剛性主鏈結構、以及分子間存在的較強相互作用和分子鏈的緊密堆積，致使大部分聚酰亞胺有很高的熔融溫度，又不溶于有機溶劑(大多只溶于濃硫酸)，給其成型加工帶來困難。這限制了它們在相關領域的進一步應用，尤其難以應用在耐高溫涂料、薄膜中。為了克服這些缺點并且制備出加工性能良好、綜合性能優異的聚酰亞胺，人們投入了很大的努力。

可溶性含氟聚醚酰亞胺是近年來研究的熱點，由于該類聚合物分子主鏈中含有柔性的醚鍵和大的取代側基(CF₃)，通常表現出良好的溶解性，室溫下可溶于N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)等常規溶劑。同時由于氟原子獨特的物理化學性質，如較大的電負性、較小的原子半徑、較低的摩爾極化率等，使得這類材料具有較好的光學性能和介電性能，較低的吸濕率等。

含氟側基和醚鍵的引入雖然解決了聚酰亞胺不溶的難題，但是由于在聚合物分子主鏈中引入了較大密度的柔性結構單元醚鍵，所以這類聚酰亞胺的玻璃化溫度一般都只在200～300℃之間，與商品化的聚酰亞胺相比有較大的損失，在一定程度上降低了聚酰亞胺耐高溫性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供含雙雜萘酮結構和三氟甲基取代芳香二胺單體制備聚酰亞胺的方法，本發明所得聚酰亞胺具有良好的溶解性能，可溶于常規的有機溶劑，優異的耐熱性能、力學性能、良好的成膜性和光學性能，低的介電常數。

本發明的含雙雜萘酮結構和三氟甲基取代芳香二胺單體制備聚酰亞胺的方法，包括：

在氮氣保護下，將含雙雜萘酮結構和三氟甲基取代芳香二胺和芳香二酐單體以等摩爾比溶于間甲酚有機溶劑中，得總固體質量百分數為5～20％，用異喹啉做催化劑，通過氮氣流帶水，100～140℃縮合反應2～5h后，繼續在190～200℃脫水亞胺化10～20h，經一步聚合后，將反應產物倒入甲醇或乙醇中，收集沉淀物干燥，得纖維狀白色或淺黃色聚酰亞胺聚合物。

所述的含雙雜萘酮結構和三氟甲基取代芳香二胺單體在另一篇申請“含雙雜萘酮結構和三氟甲基取代芳香二胺單體及其制備”中已介紹。

所述的芳香二酐單體是均苯四酸二酐、聯苯四酸二酐、二苯甲酮四酸二酐或二苯醚四酸二酐。

所述的異喹啉用量是含雙雜萘酮結構和三氟甲基取代芳香二胺(或芳香二酐單體)摩爾數的2～6倍。

所得聚酰亞胺結構式如下示：

其中，Ar為n在20～50。

聚酰亞胺的制備是以含雙雜萘酮結構和三氟甲基取代芳香二胺單體為主要單體，分別與市售芳香二酐單體，以公知的反應程序合成聚酰亞胺。

有益效果

(1)本發明所得聚酰亞胺具有良好的溶解性能，可溶于常規的有機溶劑如N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺等，部分聚合物能溶于氯仿、四氫呋喃等低沸點溶劑中；

(2)優異的耐熱性能，玻璃化溫度和起始分解溫度分別在300和500℃以上；

(3)優異的力學性能和良好的成膜性，膜的拉伸強度在70～150MPa之間，斷裂伸長率在5～20％之間，起始模量在2.3GPa以上；

(4)優異的光學性能，截斷波長在350～380nm之間，可見光范圍內具有高的透光率；低的介電常數，介電常數在1.75～2.95之間。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1