[發明專利]含胺基苯砜基六氟丙烷結構的可溶性聚酰亞胺的制備方法

有效

• 申請號: 202010154324.6
• 申請日: 2020-03-07
• 公開（公告）號: CN111234218B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 黃孝華;李華;牛紅超;劉嬋娟;韋春
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08L79/08;C08J5/18
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明公開了一種含胺基苯砜基六氟丙烷結構的可溶性聚酰亞胺的制備方法。采用一種含胺基苯砜基六氟丙烷的二胺與芳香二酐通過“兩步法”反應制得含胺基苯砜基六氟丙烷結構的可溶性聚酰亞胺，該可溶性聚酰亞胺的結構式為：。本發明的聚酰亞胺材料具有杰出的溶解性能，優異的耐熱性以及機械性能，良好的光學性能，這類薄聚合物在交通運輸，電子電器中有應用價值。

技術領域

本發明屬于高分子材料科學領域，特別涉及一種含胺基苯砜基六氟丙烷結構的可溶性聚酰亞胺的制備方法。

背景技術

聚酰亞胺（PI）是分子結構中含酰亞胺環結構的一類高性能聚合物，具有優異的綜合性性能的特種工程材料，廣泛應用于航空、航天、微電子、分離膜、等領域。但是由于其所具有的剛性主鏈結構、以及分子間存在的強相互作用和分子鏈的緊密堆積，導致其溶解性較差，加工溫度高，給其成型加工帶來困難。此外，傳統的聚酰亞胺由于分子主鏈高度的芳香共軛性和分子鏈內電荷轉移相互作用，其薄膜大多具有很深的顏色和較差的光學透明性。為了克服上述困難，很多研究者通過分子設計，在聚酰亞胺主鏈上引入不對稱結構，大取代側基、柔性鍵及非共平面結構，來改善提高聚酰亞胺相關性能?？扇苄跃埘啺肥墙陙硌芯康臒狳c。由于氟原子具有較高的電負性，較低的摩爾極化率和較強的疏水性，將其引入到聚酰亞胺中可以賦予其良好的官學性能疏水性，而且由于氟基團的位阻效應，使得該類PI具有較好的溶解性從而改善聚酰亞胺的加工性能。

通過分子設計將砜基及氟引入到聚酰亞胺結構中制備可溶性聚酰亞胺。在聚酰亞胺結構中引入砜基和氟，有效的提高了聚酰亞胺的溶解性能，熱穩定性，以及低濕性，高耐摩性，砜基基團強極性作用賦予基體樹脂高熱穩定性以及良好的摩擦性。因此不僅可以溶解在高沸點有機溶劑，而且還能較好的溶解在低沸點的溶劑，使得難溶的聚酰亞胺低溫固化成為可能。這類聚酰亞胺材料還具有優異的熱性能、光學性能和介電性能以及耐摩擦性能等。通過分子設計得到的含氟含砜基結構的聚酰亞胺，此類材料在航空航天、微電子及光電子，摩擦等應用領域有潛在的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種含胺基苯砜基六氟丙烷結構的可溶性聚酰亞胺的制備方法。

具體步驟為：

（1）在氮氣保護下，將等摩爾的含胺基苯砜基六氟丙烷的二胺單體和芳香二酐單體溶解在極性溶劑N-甲基吡咯烷酮（NMP）中，反應體系中單體總量使其固含量為10%~20%，在室溫下通氮氣攪拌24 h，制得前驅體聚酰胺酸（PAA）粘稠溶液。

（2）將步驟（1）制得的聚酰胺酸粘稠溶液用N-甲基吡咯烷酮溶解，流延在干凈的玻璃板上，真空80 ℃過夜烘干，之后將載有聚酰胺酸的玻璃板放入到馬弗爐中程序升溫，120℃、150 ℃、180 ℃、200 ℃、250 ℃和300 ℃各1 h，待冷卻后用蒸餾水脫模，烘干得到淺黃色柔軟的聚酰亞胺薄膜，即為含胺基苯砜基六氟丙烷結構的可溶性聚酰亞胺，其結構式為：

。

其中Ar為下列15種芳香結構中的一種

。

所述含胺基苯砜基六氟丙烷的二胺單體的化學名稱為2,2-雙［4-(4-胺基苯砜基)苯基］六氟丙烷，其結構式為：

。