专利名称：一种聚酰亚胺液晶溶液的制备方法
技术领域：
本发明属于聚酰亚胺的制备领域，特别涉及一种聚酰亚胺液晶溶液的制备方法。
背景技术：
聚酰亚胺具有优良的电性能和机械性能，较高的热稳定性和化学稳定性，尺寸稳定性好等优异的性能，在航空航天，电子等领域应用广泛。聚酰亚胺分子中的芳、杂环结构所形成的共轭体系、阶梯及半阶梯结构，使其分子链具有很高的刚性，从而使得聚酰亚胺具有很高的玻璃化温度、热稳定性高和化学惰性好的特点的同时又难溶难熔，影响了它的加工性能。因此，寻求能够使得聚酰亚胺溶解的溶剂，是制备聚酰亚胺高性能纤维的关键技术之一 O目前制备聚酰亚胺纤维主要为一步法和两步法工艺。其中两步法工艺使用的是非质子型极性溶剂，如N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)。此类溶剂具有较高的沸点，且易于前驱体聚酰胺酸形成络合物，在加工过程中很难去除，影响制品的性能。而一步法以间甲酚、对氯苯酚等酚类为溶剂，尽管能够制备出高性能聚酰亚胺纤维，如US5378420中以间甲酚为溶剂，制得了高性能聚酰亚胺纤维，但是酚类溶剂毒性大，对环境污染大，也限制了其进一步的应用。在其他的研究中，尽管某些结构的PI能够在苯甲酸和水杨酸中一步合成，但是受限于溶剂本身的特性，限制了其在纤维制备的应用。多聚磷酸在制备PBZT，PBI, PBO和M5等难溶聚合物的过程中，显示了其对于刚性聚合物良好的溶解性能。在CN200410099003. I中，PBO在PPA中合成得到了液晶溶液，并成功纺制得到了高性能纤维。在US 2010/0145004中，ΡΒΟ,ΡΒΙ和PBZT及其改性共聚物成功的在PPA中合成，并且纺制出热稳定性良好的高强度纤维。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种聚酰亚胺液晶溶液的制备方法，该方法工艺简单，成本低，克服了酚类溶剂对环境影响大的问题。本发明的一种聚酰亚胺液晶溶液的制备方法，包括(I)于100-150°C，氮气保护下将P2O5与多聚磷酸混合，搅拌得P2O5的多聚磷酸溶液，冷却到100-120。。；(2)将摩尔比为I : 0.98-1 I. 02的含杂环二胺单体和二酐单体加入至上述多聚磷酸溶液中，反应物的固含量为5wt% _20wt%，在氮气保护下升温至120-220°C，反应 4-6小时后，得到聚酰亚胺液晶溶液。所述步骤(I)中的多聚磷酸中P2O5的质量百分含量为82% -86%。所述步骤(2)中的含杂环二胺单体为含有苯并咪唑、苯并噁唑及苯并噻唑杂环的
二胺单体。 所述含杂环二胺单体为
权利要求
1.一种聚酰亚胺液晶溶液的制备方法，包括(1)于100-150°c，氮气保护下将P2O5与多聚磷酸混合，搅拌得P2O5的多聚磷酸溶液，冷却到 100-120。。；(2)将摩尔比为I: 0.98-1 I. 02的含杂环二胺单体和二酐单体加入至上述多聚磷酸溶液中，反应物的固含量为5wt% _20wt%，在氮气保护下升温至120-220°C，反应4_6小时后，得到聚酰亚胺液晶溶液。
2.根据权利要求I所述的一种聚酰亚胺液晶溶液的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中的多聚磷酸中P2O5的质量百分含量为82%-86%。
3.根据权利要求I所述的一种聚酰亚胺液晶溶液的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中的含杂环二胺单体为含有苯并咪唑、苯并噁唑及苯并噻唑杂环的二胺单体。
4.根据权利要求3所述的一种聚酰亚胺液晶溶液的制备方法，其特征在于所述含杂环二胺单体为
5.根据权利要求I所述的一种聚酰亚胺液晶溶液的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中的二酐单体为
全文摘要
本发明涉及一种聚酰亚胺液晶溶液的制备方法，包括(1)于100-150℃，氮气保护下将P2O5与多聚磷酸混合，搅拌得P2O5的多聚磷酸溶液，冷却到100-120℃；(2)将含杂环二胺单体和二酐单体加入至上述多聚磷酸溶液中，反应物的固含量为5wt％-20wt％，在氮气保护下升温至120-220℃，反应4-6小时后，得到聚酰亚胺液晶溶液。本发明在解决聚酰亚胺可溶问题的基础上，制得了聚酰亚胺液晶溶液，为进一步的聚酰亚胺高性能纤维或薄膜的制备，奠定了技术基础；本发明工艺简单，成本低，克服了酚类溶剂对环境影响大的问题，具有良好的应用前景。
文档编号C08G73/10GK102604090SQ201210005400
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者刘俊鹏, 夏清明, 张清华, 董杰, 许千, 陈大俊 申请人:东华大学