[發明專利]一種含非共面苯并咪唑聚酰亞胺及其制備方法和透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011460690.0
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112625239B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 陳春海;錢廣濤;于有海;陳海權;代鳳娜;王夢霞
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 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: 劉瀟

本發明提供了一種含非共平面苯并咪唑聚酰亞胺及其制備方法和透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法和應用。本發明提供了一種含非共面苯并咪唑聚酰亞胺，由所述含非共面苯并咪唑聚酰亞胺作為成膜物形成的聚酰亞胺薄膜具有高玻璃轉化溫度的同時，具有優異的光學透過性；并且具有優異的機械力學性能。實施例結果表明，本發明提供的透明聚酰亞胺薄膜玻璃化轉變溫度為359～408℃，5％熱分解溫度為449～523℃，截止波長為326～348cm^?1，在450nm處的光透過率為80％～83％，拉伸強度為95～113MPa，拉伸模量為2.8～4.2GPa，在太陽能電池的柔性襯底材料和液晶顯示材料領域有較好的應用前景。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，特別涉及一種含非共面苯并咪唑聚酰亞胺及其制備方法和透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法和應用。

背景技術

聚酰亞胺薄膜是一種耐熱性優良的絕緣材料，其廣泛應用于電子、電工、航天航空等行業。對于應用于太陽能電池的柔性襯底材料和液晶顯示材料領域的聚酰亞胺薄膜，在具有優良的耐高溫的基礎上，還需要具備高透光性。但是傳統的聚酰亞胺膜一般呈現出淡黃色或深褐色，大大限制了聚酰亞胺在光電材料中的進一步應用。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種含非共面苯并咪唑聚酰亞胺及其制備方法和透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法和應用。由本發明提供的含非共面苯并咪唑聚酰亞胺作為成膜物形成的聚酰亞胺薄膜在具有高玻璃轉化溫度的同時，具有優異的光學透過性。

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非共面苯并咪唑聚酰亞胺，具有式I所示結構：

式I中，X包括以下取代基中的任意一種：

Y包括以下取代基中的任意一種：

Ar包括以下結構中的任意一種或兩種：

本發明提供了以上技術方案所述含非共面苯并咪唑聚酰亞胺的制備方法，包括以下步驟：

在保護氣氛下和催化劑作用下，將二胺單體和二酐單體在有機溶劑中進行縮聚反應，得到所述含非共面苯并咪唑聚酰亞胺；所述縮聚反應的溫度為180～210℃，時間為6～12h；

所述二胺單體具有式Ⅱ所示結構，所述二酐單體具有式Ⅲ所示結構：

優選地，所述二胺單體和二酐單體的摩爾比為1:(1～1.3)。

優選地，所述催化劑為苯甲酸、對羥基苯甲酸或異喹啉；所述催化劑的質量為二胺單體和二酐單體質量之和的1～5％。

優選地，所述有機溶劑為超干苯腈、苯酚、間甲酚、對氯苯酚或硝基苯。

優選地，所述縮聚反應后，還包括將所得縮聚反應體系進行后處理，所述后處理包括以下步驟：將所得縮聚反應體系冷卻至室溫后倒入沉淀劑中，得到沉淀物；將所述沉淀物依次進行洗滌和干燥，得到所述含非共面苯并咪唑聚酰亞胺；所述沉淀劑為甲醇、乙醇或水。

本發明提供了一種透明聚酰亞胺薄膜，所述透明聚酰亞胺薄膜的成膜物為以上技術方案所述含非共面苯并咪唑聚酰亞胺或以上技術方案所述制備方法得到的含非共面苯并咪唑聚酰亞胺。

本發明提供了以上技術方案所述透明聚酰亞胺薄膜的制備方法，包括以下步驟：

將所述含非共面苯并咪唑聚酰亞胺溶于溶解劑中，得到聚酰亞胺溶液；將所述聚酰亞胺溶液靜置脫泡后進行涂膜，得到聚酰亞胺濕膜；將所述聚酰亞胺濕膜進行除溶劑處理，得到所述透明聚酰亞胺薄膜。