[發明專利]聚醚酰亞胺的制備方法

有效

• 申請號: 201780078722.0
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN110088169B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 達達薩赫博·V·帕蒂爾;彼得·L·約翰遜
• 申請（專利權）人: 高新特殊工程塑料全球技術有限公司
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李海霞

一種制備聚醚酰亞胺的方法，包括使胺基之間有四個或更多個鍵的二胺與3,3'?雙酚A型二酐和4,4'?雙酚A型二酐反應形成聚醚酰亞胺，該聚醚酰亞胺的環狀化合物含量小于1重量％(wt％)，其玻璃化轉變溫度大于或等于213℃，其重均分子量大于或等于25000道爾頓，其中，3,3'?雙酚A型二酐與4,4'?雙酚A型二酐的摩爾比為98:02到10:90。

背景技術

聚醚酰亞胺(“PEI”)是高性能透明無定形聚合物，其玻璃化轉變溫度(“Tg”)通常大于180℃。而且，聚醚酰亞胺具有較高的強度、耐熱性以及廣泛的耐化學性，因此被廣泛用于汽車、電信、航空航天、電氣/電子學、交通運輸和醫療保健等多種應用。

然而，聚醚酰亞胺的粘度較高，使其無法在一些需要填充復雜模具的應用中使用，特別是具有薄壁剖面的模具。因此，需要粘度足夠低的聚醚酰亞胺來填充復雜模具。粘度要求與對延展性和熱穩定性的需要相結合，以允許對模制品進行操作。

因此，本領域仍然需要制備性質得到改善的聚醚酰亞胺，特別是在高剪切下具有較高的玻璃化轉變溫度和改善的流動性但非期望副產物(包括鹵化副產物和低分子量環狀副產物)的含量降低的聚醚酰亞胺的方法。這些副產物會對所得聚合物的性質產生有害影響。這種有害影響包括玻璃化轉變溫度較低、延展性降低及光澤度降低。

發明內容

一種制備聚醚酰亞胺的方法包括使胺基之間有四個或更多個鍵的二胺與3,3'-雙酚A型二酐和4,4'-雙酚A型二酐反應，形成聚醚酰亞胺，該聚醚酰亞胺的環狀化合物含量小于1重量％(wt％)，其玻璃化轉變溫度大于或等于213℃，其重均分子量大于或等于25000道爾頓，其中，3,3'-雙酚A型二酐與4,4'-雙酚A型二酐的摩爾比為98：02到10：90。所制備的聚醚酰亞胺的粘度比使用100mol％的4,4'-雙酚A型二酐制備的聚醚酰亞胺的粘度低至少25％。

在一些實施方式中，一種制備聚醚酰亞胺的方法包括使胺基之間有4-10個鍵的二胺與3,3'-雙酚A型二酐和4,4'-雙酚A型二酐反應，形成聚醚酰亞胺，以聚醚酰亞胺的總重量計，該聚醚酰亞胺的環狀化合物含量小于1wt％，其玻璃化轉變溫度大于或等于213℃，其重均分子量大于或等于25000道爾頓，其中，3,3'-雙酚A型二酐與4,4'-雙酚A型二酐的摩爾比為98：02到10：90。所制備的聚醚酰亞胺的粘度比使用100mol％的4,4'-雙酚A型二酐制備的聚醚酰亞胺的粘度低至少25％。

在一些實施方式中，一種制備聚醚酰亞胺的方法包括使間苯二胺或4,4'-二氨基二苯醚與3,3'-雙酚A型二酐、4,4'-雙酚A型二酐和鄰苯二甲酸酐(苯酐，phthalicanhydride)在溶劑中反應，形成聚醚酰亞胺，以聚醚酰亞胺的總重量計，該聚醚酰亞胺的環狀化合物含量小于1wt％，其玻璃化轉變溫度大于或等于213℃，其重均分子量大于或等于25000道爾頓，其中，3,3'-雙酚A型二酐與4,4'-雙酚A型二酐的摩爾比為98：02至10：90。所制備的聚醚酰亞胺的粘度比使用100mol％的4,4'-雙酚A型二酐制備的聚醚酰亞胺的粘度低至少25％。

通過以下附圖和詳細描述來舉例說明上文所描述的以及其他特征。

附圖說明

圖1是來自實施例的數據的圖示。

具體實施方式

本文描述了一種制備環狀副產物含量極低的聚醚酰亞胺的方法。這使得聚醚酰亞胺具有較高的玻璃化轉變溫度(通常大于215℃)、較低的粘度和優異的延展性。已知使用成醚聚合工藝(有時稱為鹵代-置換聚合工藝)制備聚醚酰亞胺會導致，以聚醚酰亞胺的總重量計，環狀副產物含量高達15重量％。如上所述，環狀副產物會對聚醚酰亞胺性質產生有害影響。令人驚訝的是，盡管具有相同的結構單元，但使用本文所述的縮聚方法使得環狀副產物的含量出乎意料的低。

聚醚酰亞胺包括多于1個，例如2至1000個，或5至500個，或10至100個式(1)的結構單元，