[發(fā)明專利]一種熱塑性聚苯并咪唑酰亞胺及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711044352.7
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107793566B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 方省眾;李青璇
• 申請（專利權）人: 寧波惠璞新材料有限公司
• 主分類號: C08G73/18
• 分類號: C08G73/18;C08G73/10
• 代理公司: 浙江千克知識產(chǎn)權代理有限公司 33246
• 代理人: 王曉普

1.一種熱塑性聚苯并咪唑酰亞胺，結構通式如下式所示：

其中，Ar₁是二胺類化合物的殘基，Ar₂是二酐類化合物的殘基，m為1～1000的整數(shù)，n為0～1000的整數(shù)；分子鏈中三苯二醚二酐部分的氧原子存在于苯環(huán)的3-位，具體結構如下：

所述聚苯并咪唑酰亞胺在N-甲基吡咯烷酮中的濃度為0.5g/dL時，通過烏氏粘度計在30℃測定其比濃對數(shù)粘度為0.4～0.8dL/g之間，通過熔指儀測定的熔融指數(shù)為1～50g/10min；通過差示掃描量熱法測定其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為260℃～400℃；通過熱失重分析儀測定其5％熱分解溫度為400℃～600℃；

所述熱塑性聚苯并咪唑酰亞胺按下列方法之一制備得到：

方法一：在反應容器中，加入二酐單體、二胺單體、有機溶劑，充分混勻，在堿性催化劑存在條件下，加熱至130～150℃反應1～5小時，然后升溫到150～250℃反應8～10小時，然后冷卻至100～120℃，加入封端劑，繼續(xù)反應1～3小時，冷卻至室溫，倒入沉淀劑中，過濾，收集沉淀后充分洗滌，干燥，制得聚苯并咪唑酰亞胺樹脂；

所述的封端劑為鄰苯二甲酸酐，其結構式為：

所述封端劑的物質(zhì)的量用量與二胺單體的物質(zhì)的量之比為0.05～0.5:1；

方法二：在反應器中，將二胺單體加入到惰性氣體保護的極性非質(zhì)子溶劑中，攪拌使其完全溶解后加入二酐單體和極性非質(zhì)子溶劑，室溫下攪拌反應3小時～48小時，得到聚酰胺酸溶液；再向此聚酰胺酸溶液中加入乙酸酐與有機堿的混合溶液，所述有機堿為吡啶或三乙胺，室溫下攪拌反應2小時～24小時，進行化學亞胺化反應，得到聚酰亞胺溶液，將該聚酰亞胺溶液倒入沉淀劑中析出，收集沉淀后充分洗滌，干燥，制得聚苯并咪唑酰亞胺；

所述方法一和方法二中，所述二胺單體為2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑單體或2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑單體與下列式A所示化合物中的一種的混合

H₂N-Ar₁-NH₂

A

式A中，Ar₁是下列基團中的一種：

所述二酐單體為三苯二醚二酐或三苯二醚二酐與下列式B所示化合物中的一種的混合

式B所示化合物的通式如下所示：

式B中，Ar₂是下列基團中的一種：

2.如權利要求1所述的熱塑性聚苯并咪唑酰亞胺的制備方法，其特征在于所述方法為下列之一：

方法一：在反應容器中，加入二酐單體、二胺單體、有機溶劑，充分混勻，在堿性催化劑存在條件下，加熱至130～150℃反應1～5小時，然后升溫到150～250℃反應8～10小時，然后冷卻至100～120℃，加入封端劑，繼續(xù)反應1～3小時，冷卻至室溫，倒入沉淀劑中，過濾，收集沉淀后充分洗滌，干燥，制得聚苯并咪唑酰亞胺樹脂；

所述的封端劑為鄰苯二甲酸酐，其結構式為：

所述封端劑的物質(zhì)的量用量與二胺單體的物質(zhì)的量之比為0.05～0.5:1；

方法二：在反應器中，將二胺單體加入到惰性氣體保護的極性非質(zhì)子溶劑中，攪拌使其完全溶解后加入二酐單體和極性非質(zhì)子溶劑，室溫下攪拌反應3小時～48小時，得到聚酰胺酸溶液；再向此聚酰胺酸溶液中加入乙酸酐與有機堿的混合溶液，所述有機堿為吡啶或三乙胺，室溫下攪拌反應2小時～24小時，進行化學亞胺化反應，得到聚酰亞胺溶液，將該聚酰亞胺溶液倒入沉淀劑中析出，收集沉淀后充分洗滌，干燥，制得聚苯并咪唑酰亞胺；

所述方法一和方法二中，所述二胺單體為2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑單體或2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑單體與下列式A所示化合物中的一種的混合

H₂N-Ar₁-NH₂

A

式A中，Ar₁是下列基團中的一種：

所述二酐單體為三苯二醚二酐或三苯二醚二酐與下列式B所示化合物中的一種的混合

式B所示化合物的通式如下所示：

式B中，Ar₂是下列基團中的一種：

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法一或方法二中，所述二胺單體、二酐單體的物質(zhì)的量之比為1：0.9～1.1。