[發明專利]一種含羧基側基的聚醚酰亞胺聚合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010655355.X
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111635526B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 陳春海;王玉強;馬晟起;姚佳楠;周宏偉;王大明;趙曉剛
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08J5/18;C08L79/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬小星

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種含羧基側基的聚醚酰亞胺聚合物及其制備方法和應用。本發明提供了一種含羧基側基的聚醚酰亞胺聚合物，所述含羧基側基的聚醚酰亞胺聚合物的主鏈含有大量的剛性苯環和酰亞胺環結構使其能夠在較高溫度錫按使用，羧基側基在分子鏈之間可以形成氫鍵，達到提高其回復率。根據實施例的記載，本發明提供的含羧基側基的聚醚酰亞胺聚合物的玻璃化轉變溫度為225～274℃；形狀記憶回復率為92％～99％；長期使用溫度可達150℃以上；具有優異的熱性能，并且具有優良的形狀記憶效應以及很高的回復率。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種含羧基側基的聚醚酰亞胺聚合物及其制備方法和應用。

背景技術

形狀記憶材料是刺激-響應智能材料中重要的一類，它能夠在特定的外界刺激(熱、光、電和磁等)的作用下，由一個穩定的臨時狀態恢復到永久狀態。形狀記憶聚合物材料具有賦形容易、形變量大和加工性能優異等優點，受到越來越多的科研工作者的熱愛，在航空航天、智能制造和微電子等領域展現出良好的發展前景，獲得了極佳的經濟效益、顯著的社會效益，收到了學術界和工業界的高度重視，成為當前研究和應用的熱點領域之一。目前，主要的形狀記憶高分子材料包括聚降冰片烯、反式聚異戊二烯、聚苯乙烯-丁二烯共聚物和聚氨酯等。上述聚合物形狀記憶材料雖然具有許多優良的特點和功能，但是普遍存在使用溫度低、形狀記憶回復率差等問題，在很大程度上限制了其在實際生產生活中的應用范圍。

公開號為CN108948391A的中國專利公開了一種具有三重形狀記憶性質的聚酰亞胺制備方法，其采用含氟結構的二胺單體，并引入非共面交聯結構，與不同二酐縮聚，制備出了一系列具有多重形狀記憶效應的聚酰亞胺薄膜。其形狀固定率在47％～73％之間，形狀回復率在56％～85％之間。申請號為CN201810248132.4公開了一種具有形狀記憶性質的聚氨酯彈性體的制備方法，其采用80～100份的4-甲基丁內酯二元醇為聚氨酯彈性體的合成基礎，將1～5份的3-苯基-2-丙烯酸酯結構進行側鏈接枝到聚氨酯鏈段，成功制備了一種具有記憶性質的聚氨酯彈性體，該發明制備的聚氨酯彈性體具有同時對光照和溫度這兩種因素刺激響應的性能。其在紫外光照30s時的形狀回復率在4.1％～91.4％之間，其在37℃放置30s時的形狀回復率在7.9％～93.1％之間。

聚芳醚酰亞胺是主鏈結構中含有大量剛性苯環、酰亞胺環和醚鍵結構的高性能芳香族高聚物，具有耐高溫、耐輻射、優異的力學性能和加工性能等優點。但是，利用綜合性能優異的聚醚酰亞胺類材料開展形狀記憶高分子材料研究報道較少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含羧基側基的聚醚酰亞胺聚合物及其制備方法和應用，所述羧基側基的聚醚酰亞胺聚合物具有高回復率和高使用溫度。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種含羧基側基的聚醚酰亞胺聚合物，具有式Ⅰ所示結構：

其中，R₁為

R₂為

X為F、Cl或Br；n＝10～200。

優選的，所述含羧基側基的聚醚酰亞胺聚合物為：

n＝10～200；

n＝10～200；

n＝10～200；

n＝10～200；

n＝10～200；

n＝10～200；

或n＝10～200。

本發明還提供了上述技術方案所述的含羧基側基的聚醚酰亞胺聚合物的制備方法，包括以下步驟：