[發明專利]一種聚酰胺酸的制備方法以及由該聚酰胺酸制備聚酰亞胺的方法

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• 申請號: 201710366320.2
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN108929438A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 張鑫;陳海波;仇偉;呂兵
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種聚酰胺酸的制備方法以及由該聚酰胺酸制備聚酰亞胺的方法，包括以下步驟：a)芳香族二元伯胺、芳香族二元酸酐以及固體分散劑共同加入到選自脂肪烴類、芳香烴類、鹵代烴類、醚類、酯類中的一種或多種溶劑中，加熱保溫，在催化劑作用下進行縮聚反應生成懸浮的聚酰胺酸固體；b)將懸浮液在常溫下將聚酰胺酸固體過濾、溶劑洗滌后并真空干燥，得到聚酰亞胺粉末。本發明在催化劑和分散劑的共同作用下，實現伯胺和酸酐在烴類溶劑中的高效反應，同時解決聚酰亞胺傳統合成工藝中容易結團、粘稠的現象、反應周期過長的問題。

技術領域

本發明涉及一種聚酰胺酸的制備方法以及由該聚酰胺酸制備聚酰亞胺的方法，具體涉及在脂肪烴類、芳香烴類、鹵代烴類、醚類、酯類溶劑中制備聚酰亞胺的方法，屬于聚酰亞胺合成技術領域。

背景技術

聚酰亞胺是一類耐熱高分子，具有各種優良的性能，可以長期使用溫度在150℃以上。合成聚酰亞胺的方法也是多種多樣，美國專利文獻US3179631公開了非質子極性溶劑縮聚合成聚酰亞胺的方法。將二酐和二胺在N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中低溫縮聚得到聚酰胺酸溶液，再加入乙酸酐和叔胺類催化劑得到聚酰亞胺。該方法是一種經典方法，具有合成容易、分子量大的通用合成方法。但是對環境污染較大，并不適合大規模生產。另外溶劑合成時對溶劑的含水量要求比較苛刻，溶劑回收也存在一定的難度。

中國專利文獻CN102604093A公開報道過一種在脂肪烴、芳香烴、鹵代烴為溶劑合成聚酰亞胺粉末的方法。將二酐和二胺在加熱過程中一步法脫水生成聚酰亞胺，生成的水被帶出體系，聚酰亞胺粉末懸浮于溶劑中；反應結束后將粉末進行過濾、真空干燥得到聚酰亞胺樹脂。相比之下，烴類溶劑回流的方法合成聚酰亞胺雖然比非質子溶劑法操作簡便，具有明顯的經濟性，但是由于個別的柔性二酐或二胺在烴類回流脫水的過程中，回流過程脫下的水、有機相以及已經生成的聚酰胺酸固體等三相會形成聚集狀態，使得物料在短時間內急劇聚集，阻礙的反應的正常進行，使得烴類溶劑回流的方法對于某些柔性的單體并不適用。另外，烴類溶劑回流法制備聚酰亞胺的反應時間過長，嚴重影響了合成效率。

因此，需要對現有烴類溶劑回流法制備聚酰亞胺的工藝進行改進，以解決上述各種弊端。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚酰胺酸的制備方法，通過催化劑和分散劑的共同作用，實現伯胺和酸酐在烴類溶劑中的高效反應，同時也可以在醚類、酯類溶劑中進行該反應。

本發明的另一目的是提供一種由該聚酰胺酸制備聚酰亞胺的方法，能夠解決某些二酐、二胺單體在烴類溶劑中合成聚酰亞胺容易結團、粘稠的現象，同時也有助于解決烴類溶劑回流法制備聚酰亞胺的反應周期過長的問題。

為了實現以上發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種聚酰胺酸的制備方法，包括以下步驟：

a)芳香族二元伯胺、芳香族二元酸酐以及分散劑共同加入到選自脂肪烴類、芳香烴類、鹵代烴類、醚類、酯類中的一種或多種的溶劑中，加熱保溫，在催化劑作用下進行縮聚反應生成含有聚酰胺酸固體的懸浮液。

以本發明制備的聚酰胺酸作為原料制備聚酰亞胺的制備方法，包括以下步驟：

b)常溫下，將步驟a)得到的含有聚酰胺酸固體的懸浮液進行過濾得到聚酰胺酸固體粉末，使用與步驟a)相同的溶劑進行洗滌，真空干燥后得到聚酰亞胺粉末。

本發明中，所述芳香族二元伯胺為碳原子數在6至27的芳香族二元伯胺，包括但不限于苯二胺、二氨基二苯甲烷、雙酚二醚二胺、二氨基二苯醚、二氨基二苯砜和二甲基二氨基二苯甲烷中的一種或多種，優選為苯二胺、二氨基二苯醚、二氨基二苯砜和雙酚二醚二胺中的一種或多種。