專利名稱：一種聚酰亞胺及其制備方法
技術領域：
本發明屬于高性能聚合物聚酰亞胺的制備，特別涉及含環己烷結構和三氟甲基取代芳香二胺單體制備聚酰亞胺結構聚合物及其制備方法。
背景技術：
聚酰亞胺為綜合性能優異的耐熱高分子材料。自六七十年代開始產業化以來，它們己在各個領域得到了應用。尤其是作為高性能纖維、高耐熱復合材料基體及電子封裝材料在航空航天、機械、微電子、石油化工等行業有著廣泛的應用。盡管這類耐高溫材料具有優異的綜合性能，但由于它們所具有的剛性主鏈結構，以及分子間存在的較強相互作用和分子鏈的緊密堆積，致使大部分聚酰亞胺有很高的熔融溫度，又不溶于有機溶劑(大多只溶于濃硫酸)，給其成型加工帶來了極大困難，這嚴重限制了它們在相關領域的進一步應用，尤其難以應用在耐高溫領域的涂料和薄膜中。例如，傳統的聚酰亞胺薄膜，如美國的杜邦公司生產的KAPTON薄膜以及國產的H薄膜，他們的分子結構均為剛性結構，在可見光 (波長400 SOOnm)透過率低下，而且薄膜顏色成棕黃色。為了克服這些缺點并且制備出加工性能良好、綜合性能優異的聚酰亞胺，人們投入了很大的努力。含氟聚酰亞胺是近年來研究的熱點，由于該類聚合物分子主鏈中含有柔性的醚鍵和大的含氟取代基，通常表現出良好的溶解性，室溫下可溶于N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、 N，N-二甲基甲酰胺(DMF)等常規溶劑。同時由于氟原子獨特的物理化學性質，例如較大的電負性、較小的原子半徑、較低的摩爾極化率等，使得這類材料具有較好的介電性能，較低的吸濕率等。美國宇航局(NASA)新一代太空望遠鏡(NGST)用于進一步探索宇宙的起源，其中多層絕緣太陽能版材料是實現這一計劃的關鍵性材料之一，為此，他們專門開發使用了新性含氟聚酰亞胺薄膜材料，結構如下，其使用的原材料二酐單體極其昂貴，制造成本非常高，而且其二胺單體反應活性低下，很難制得高分子量的聚酰亞胺聚合物，力學性能大大下降，嚴重妨礙其推廣應用。
權利要求
1.一種聚酰亞胺，其特征是所述的聚酰亞胺的分子結構式為
2. 一種如權利要求1所述的聚酰亞胺的制備方法，其特征是在氮氣保護下，將含環己烷結構和三氟甲基取代芳香二胺單體和芳香二酐單體以等摩爾比溶于有機溶劑中，得到總固體質量百分數為5 15%的溶液，加入異喹啉作為催化劑，通入氮氣流帶走反應過程中產生的水分，90 120°C縮合反應2 6小時后，繼續在190 210°C亞胺化10 M小時， 然后，將反應產物倒入甲醇或乙醇中，收集析出沉淀物，干燥，得到絮狀聚酰亞胺固體；所述的聚酰亞胺的分子結構式為
3.根據權利要求2所述的一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于，所述的異喹啉用量是含環己烷結構和三氟甲基取代芳香二胺單體摩爾數的2 5倍。
全文摘要
本發明涉及含環己烷結構和三氟甲基取代芳香二胺單體制備一種聚酰亞胺及其制備方法。本發明的聚酰亞胺，其分子結構式為本發明的制備方法為，在氮氣保護下，將含環己烷結構和三氟甲基取代芳香二胺單體和芳香二酐單體以等摩爾比溶于有機溶劑中，加入異喹啉作為催化劑，90～120℃縮合反應2～6小時后，繼續在190～210℃亞胺化10～24小時，經過一步聚合反應后，將反應產物倒入甲醇或乙醇中，收集析出沉淀物，干燥，得到纖維狀聚酰亞胺。本發明的方法是改良“一步法”制備聚酰亞胺的方法，所制得的一種聚酰亞胺即解決了傳統聚酰亞胺制成薄膜的溶解性、光學透明性等缺點，又改善了制造工藝成本要求高和電學性能差等問題。
文檔編號C08G73/10GK102250354SQ20111014213
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月28日 優先權日2011年5月28日
發明者李光, 楊勝林, 江建明, 莫鑫, 金俊弘 申請人:東華大學