[發明專利]一種含雙N-取代苯并咪唑聚酰亞胺及其制備方法、聚酰亞胺薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202110123004.9
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112831046A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 盧然;李丹丹;王成楊;王大明;周宏偉;趙曉剛;陳春海
• 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: 王術娜

本發明提供了一種含雙N?取代苯并咪唑聚酰亞胺及其制備方法、聚酰亞胺薄膜及其制備方法，屬于聚酰亞胺材料技術領域。本發明提供的含雙N?取代苯并咪唑聚酰亞胺既保留了苯并咪唑類聚酰亞胺材料的高耐熱性能及優異的機械性能，同時通過引入N取代基和柔性基團，能夠顯著增加聚合物的鏈段距離，降低分子鏈堆積密度，進一步增加材料在有機溶劑中的溶解性，拓展了苯并咪唑聚酰亞胺材料的應用領域。本發明提供的含雙N?取代苯并咪唑聚酰亞胺的玻璃化轉變溫度為311～390℃，在有機溶劑中的溶解性優異。

技術領域

本發明涉及聚酰亞胺材料技術領域，尤其涉及一種含雙N-取代苯并咪唑聚酰亞胺及其制備方法、聚酰亞胺薄膜及其制備方法。

背景技術

聚酰亞胺(Polyimide，簡稱PI)，是指主鏈上含有酰亞胺環(-CO-NH-CO-)的一類聚合物，是綜合性能最佳的有機高分子材料之一，具有優良的機械性能和熱性能，廣泛應用于電子、電工和航天航空等行業。

但普通的PI由于具有分子鏈規整性好、剛性大、鏈間相互作用力強等結構特點而難溶，加工成型困難，應用受到限制。因此，在保持PI優良綜合性能的同時，進行可溶性PI研究，已成為目前PI功能化研究的熱點之一。常用的制備可溶性PI的方法有：在主鏈上引入柔性基團、大的側基、非共平面結構、含氟基團、不對稱結構、共聚以及制備超支化PI等。如中國專利CN110078917A以及文獻“Novel soluble polyimides derived from 2,20-bi s[4-(5-amino-2-pyridinoxy)phenyl]hexafluoropropane:Preparation,characteriz ation,and optical,dielectric properties，Yue Guan，Polymer，2014，55，16，3634-3641.)”都公開了通過結構修飾得到一系列可溶聚酰亞胺的制備方法。但是，上述現有技術制備的聚酰亞胺耐熱性能較差(玻璃轉變溫度一般小于300℃)，此類材料并沒有很好的保留聚酰亞胺材料高耐熱的優勢，使材料的使用領域受到限制。

目前已有報道苯并咪唑類二胺單體為原料制備的聚酰亞胺薄膜具有較高的耐熱性能，例如，中國專利CN102558860A以及文獻“Synthesis and Ch aracterization ofHigh-Performance Polyimides Based on 6,4-Diamino-2-Phe nylbenzimidazole，Qingming Xia，Journal of applied polymer science，2013，129，145-151”。但此類苯并咪唑類聚酰亞胺不溶解于常見極性溶劑，如DMSO、DMF、DMAc、NMP、THF或m-cresol(甲酚)等。因此，構建一種可溶的苯并咪唑聚酰亞胺是本領域的研究熱點，需要在保持較高熱性能的同時具有很好的有機溶解性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含雙N-取代苯并咪唑聚酰亞胺及其制備方法、聚酰亞胺薄膜及其制備方法，所述聚酰亞胺耐熱性能優異同時在各類有機溶劑中具有較好的溶解性。

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雙N-取代苯并咪唑聚酰亞胺，具有式I所示結構：

其中，n＝100～250且n為整數；

R₁包括

R₂包括

Z包括

優選的，所述含雙N-取代苯并咪唑聚酰亞胺包括

上述結構式中，n均為100～250且n為整數。

本發明提供了上述技術方案所述含雙N-取代苯并咪唑聚酰亞胺的制備方法，包括以下步驟：