[發明專利]一種乙炔基封端的聚異酰亞胺及其制備方法

在審

• 申請號: 201911377798.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111100293A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 宇平;周婷
• 申請（專利權）人: 上海前瞻創新研究院有限公司
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C09J179/08;C08L79/08
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 林彥之

本發明公開了一種乙炔基封端的聚異酰亞胺及其制備方法，屬于材料技術領域；本發明通采用含有醚鍵的二酐單體與二胺單體進行聚合反應，加入乙炔基封端劑，獲得乙炔基封端酰亞胺酸溶液；對所述乙炔基封端酰亞胺酸溶液進行脫水環化處理；對完成脫水環化處理的乙炔基封端酰亞胺酸溶液進行清洗；將清洗后的乙炔基封端酰亞胺酸溶液真空烘干至恒重，粉碎，獲得乙炔基封端的聚異酰亞胺粉末；本發明獲得一種溶解性更優異、熔點更低、熔融流動性更好的新型乙炔基封端的聚異酰亞胺。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，尤其涉及一種乙炔基封端的聚異酰亞胺及其制備方法。

背景技術

聚酰亞胺是一類高性能的聚合物材料，其具有良好的耐溫性能、機械性能、尺寸溫度性及化學穩定性等，可通過不同的合成及加工手段制備成工程塑料、高溫涂料、薄膜、纖維、光刻膠、膠粘劑及先進復合材料等產品，從而廣泛地應用于微電子器件、機械制造、國防軍工及航空航天等高科技領域。

聚酰亞胺包括熱固性聚酰亞胺和熱塑性聚酰，熱固性聚酰亞胺相對于熱塑性聚酰亞胺具有更高的耐溫等級和更好的加工性能,其中采用乙炔基和苯乙炔基封端的聚酰亞胺因其良好的加工性能和高溫熱穩定性受到廣泛關注。

但是，乙炔基封端的聚酰亞胺存在由于較低的交聯溫度導致其加工溫度還是太窄，預聚體軟化點、熔點及熔體粘度偏高等問題，通過進一步研究表明，聚異酰亞胺相對比聚酰亞胺具有更為不對稱的結構，也表現出更好的溶解性能和更低的熔體粘度，高溫處理會自動轉變為對應的聚酰亞胺結構，在這過程中不會有小分子釋放。

因此，相對于已有的研究和商業化產品，如何合成制備一種溶解性更優異、熔點更低、熔融流動性更好的新型乙炔基封端異酰亞胺具有重要的學術研究和國防軍工應用價值。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題而提供一種溶解性更優異、熔點更低、熔融流動性更好的新型乙炔基封端的聚異酰亞胺。

在一方面，本發明提供了一種乙炔基封端的聚異酰亞胺，其結構式為：

其中，n為0.1～10；R₁、R₂獨立地為乙炔基；A_r為

在另一方面，本發明還提供一種上述乙炔基封端的聚異酰亞胺的制備方法，包括以下步驟：采用含有醚鍵的二酐單體與二胺單體進行聚合反應，加入乙炔基封端劑，獲得乙炔基封端酰亞胺酸溶液，再通過脫水環化處理獲得乙炔基封端的聚異酰亞胺。

優選的，該制備方法包括以下步驟：

步驟一：在氮氣或惰性氣體環境下，將二胺單體溶于有機溶劑中；

步驟二：向步驟一得到的溶液中加入含有醚鍵的二酐單體，反應后加入乙炔基封端劑，繼續反應后獲得乙炔基封端酰亞胺酸溶液；

步驟三：對所述乙炔基封端酰亞胺酸溶液進行脫水環化處理獲得乙炔基封端的聚異酰亞胺。

優選的，步驟二包括向步驟一得到的溶液中加入含有醚鍵的二酐單體和有機溶劑，反應1～16h后加入乙炔基封端劑和有機溶劑，繼續反應2～20h后獲得乙炔基封端酰亞胺酸溶液。

優選的，在步驟三之后還包括步驟四：對所述乙炔基封端的聚異酰亞胺進行清洗，直至過濾出的廢液為中性溶液。

優選的，在步驟四之后還包括步驟五：將清洗后的乙炔基封端的聚異酰亞胺真空烘干至恒重，粉碎，獲得乙炔基封端的聚異酰亞胺粉末。

優選的，所述二胺單體為3,4'-二氨基二苯醚，所述二酐單體為2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐。

優選的，所述乙炔基封端劑為3-乙炔基苯胺或4-乙炔基苯胺。