[發明專利]含吩噻嗪結構的二胺以及合成聚酰亞胺的制備方法

在審

• 申請號: 201911288082.3
• 申請日: 2019-12-15
• 公開（公告）號: CN112979582A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 譚井華;劉亦武;李禹慧;張祥
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: C07D279/20
• 分類號: C07D279/20;C07D417/14;C08G73/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 楊千尋;馮振寧

本發明公開了含吩噻嗪結構的二胺及其制備的聚酰亞胺。本發明利用含有兩個鹵原子取代的吩噻嗪的中間體與氨水反應，將鹵原子轉化為氨基；接著通過Ullmann偶聯反應接枝含硝基的基團再還原，獲得含吩噻嗪結構的二胺單體，然后將制備的二胺單體與二酐聚合，得到主鏈含吩噻嗪結構的聚酰亞胺。本發明創造性地將吩噻嗪的平面剛性結構和極性基團引入聚酰亞胺主鏈，平面剛性結構有利于分子鏈規整堆砌，誘導聚合物結晶，極性基團可以增強分子鏈的氫鍵作用，促進分子鏈緊密堆砌，從而使聚酰亞胺具有優異的阻隔性能，較高的玻璃化轉變溫度和熱穩定性，較低的熱膨脹系數以及抗菌性。

技術領域

本發明涉及材料科學技術領域，更具體地，涉及含吩噻嗪結構的二胺以及合成聚酰亞胺的制備方法。

背景技術

有機電致發光器件(Organic light-emitting diodes,OLED)采用柔性聚合物材料對OLED封裝制成的柔性有機電致發光器件(FOLED)，具有質量輕、便于攜帶、彎曲、可折疊，甚至可穿戴等特點，是未來顯示技術的一個重要發展方向。然而，FOLED存在OLED器件固有的不穩定、壽命低和對水氧敏感的缺點，限制了其推廣和應用。絕大多數FOLED采用塑料為襯底，而塑料襯底存在不耐高溫、阻隔性能差，表面平整度不如玻璃等不足，從而對器件的制作造成極大的困難，制作的FOLED器件容易產生材料脫落或者后續使用性能及壽命降低的問題，因此，需要提供一種平整度高，耐熱性強以及阻隔性能佳的襯底材料。

聚酰亞胺具有極強的耐熱性，良好的力學性能和尺寸穩定性，是柔性OLED 襯底或封裝材料的最佳選擇之一。目前商用的聚酰亞胺的阻隔性能并不能滿足FOLED器件的封裝要求，采用多層膜復合、膜表面鍍層或片狀納米改性等手段雖然能顯著的提高其阻隔性能，但是在應用中，多層復合使用的高阻隔層膜耐熱性差，穩定性不高；鍍層膜影響其柔性，并且表面不平滑，易折損脫落；無機納米改性是最常使用的方法，通過片狀納米層有效延長水蒸氣和氧分子在基材中的擴散路徑，從而改善其阻隔性能，然而所述方法基于基體的性能差別，阻隔性能的提高有限，聚酰亞胺的阻隔性能還是不能滿足OLED對襯底或封裝材料的高要求。

聚酰亞胺能通過合理的分子結構設計、化學合成使聚合物鏈的平面性增加，提高分子鏈的堆砌密度，降低聚合物的自由體積，從而獲得具有高阻隔性能的聚酰亞胺，這將從根本上解決聚酰亞胺阻隔性能的不足的問題，對促進FOLED的發展具有重要意義。相對于二酐單體的分子設計合成，二胺單體的設計及合成更為多樣性。因此，提供一種具有高電子密度和良好的剛性結構能夠提高聚酰亞胺的阻隔性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有聚酰亞胺阻隔性能的不足，提供平面性好、具有抗菌性能的含吩噻嗪結構的二胺單體。

本發明要解決的另一技術問題是利用上述的二胺單體制備高阻隔、熱穩定性好以及具有高平面性的聚酰亞胺。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

一種含吩噻嗪結構的二胺，其結構通式如下所示：

Ar₁選自下列結構式中的任意一種：

其中，n＝0～6，m＝0～6，同一結構式中的n和m不同時為0。

進一步地，所述Ar₂和Ar₃選自下列結構式中的任意一種：

進一步地，所述Ar₂優選為的一種或多種，Ar3為的一種或多種。

根據上述所述含吩噻嗪結構的二胺提供其制備方法，制備步驟包括：

S1.將含有兩個鹵原子取代的吩噻嗪單體在保護氛圍下與氨水反應后得到單體1、單體2或單體3；