专利名称：一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺及其制备方法
技术领域：
本发明属于聚酰亚胺及其制备领域，特别涉及一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺及其制备方法。
背景技术：
聚酰亚胺(PI)是一类聚合物分子主链上含有酰亚胺环的高分子材料，具有优越的机械、介电、绝缘、耐辐射、耐腐蚀、耐高低温等优异性能，被广泛应用于宇航、电工、微电子和化工等行业中。由于PI分子链本身具有很强的刚性以及分子链间强烈的相互作用，致使普通型的PI直至分解温度既不熔融，也不溶解，造成其加工和成型的困难。改善聚酰亚胺的可加工性能，并且保持其优异的耐热性能是目前研究的热点之一。通常通过引入柔性结构单元、大的侧基、扭曲和非共平面结构或通过共聚破坏分子链的对称性和规整度等方式对PI进行结构改性，但通常会带来热性能的下降。此外，通过共聚合反应来改善PI的溶解性也是较常用的方法，相对于均聚PI，共聚PI可以有效的降低分子链间的规整性和相互作用力，从而增加共聚PI的溶解性能。中国专利201010274271. 8公开了一种聚苯并咪唑酰亚胺薄膜及其制备方法，该方法是将芳香族二元伯胺、2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(APABI)与芳香族二元酸酐在强极性非质子有机溶剂体系中，于室温下搅拌反应5-8小时后，获得均相透明粘稠状的聚苯并咪唑酰胺酸溶液，然后，于流延机中流延成膜，热亚胺化，脱模，卷绕，得到坚韧透明的聚苯并咪唑酰亚胺薄膜。中国专利CN201010572496. I公开了一种制备聚酰亚胺纤维的制备方法，该方法以联苯四酸二酐、对苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑为原料, 制备得到了全刚性芳杂环结构聚酰亚胺纤维。中国专利200810207616. O公开了一种芳香族聚苯并咪唑树脂薄膜的制备方法，该方法是将芳香族四元胺和芳香族二元羧酸在多聚磷酸/五氧化二磷体系作用下，于氮气氛围中进行缩聚，然后将聚合物冷却后倒入水中，在树脂搅碎机中搅碎后经蒸馏水洗涤后碱洗至中性，抽滤真空干燥后在一定溶剂中溶解后流延成膜，加热升温除去溶剂后获得了芳香族聚苯并咪唑薄膜。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺及其制备方法， 该聚酰亚胺具有良好的溶解性能，能够在NMP、DMAc等常规溶剂中溶解；耐热性及力学性能优良，玻璃化转变温度超过410°C，分解温度在500°C以上等优异的热学性能。本发明的一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺，所述聚酰亚胺的结构通式为
权利要求
1.一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺，其特征在于所述聚酰亚胺的结构通式为
2.根据权利要求1所述的一种含苯并咪唑单元 聚酰亚胺，其特征在于所述聚酰亚胺的结构式为
3.根据权利要求1所述的一种含苯并咪唑单元 聚酰亚胺，其特征在于所述聚酰亚胺的结构式为
4.根据权利要求1所述的一种含苯并咪唑单元 聚酰亚胺，其特征在于所述聚酰亚胺的结构式为
5.根据权利要求1所述的一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺，其特征在于所述聚酰亚胺的结构式为
6.根据权利要求1所述的一种含苯并咪唑单元 聚酰亚胺，其特征在于所述聚酰亚胺的结构式为
7.根据权利要求1所述的一种含苯并咪唑单元 聚酰亚胺，其特征在于所述聚酰亚胺的结构式为
8.一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺的制备方法，包括(1)将2，6-二取代基苯胺加热至120 130°C，加入醛和36 38vol%的盐酸，继续 搅拌0. 5 1小时后将反应体系升温到回流状态下，继续反应10 11小时后降温至80 85°C，将反应体系倒入质量分数10 15%的氢氧化钾水溶液中结束反应，将得到的粗产物 烘干、提纯，得到3，3’，5，5’-四取代基结构的芳香二胺；其中，2，6- 二取代基苯胺与醛的摩 尔比为1 : 0. 6，2，6_ 二取代基苯胺与盐酸的摩尔体积比为1 : 5-30mL;(2)将上述芳香二胺和6-氨基苯基-2-氨基苯并咪唑按摩尔比1: 9 9 : 1混合 后，溶解在溶剂中，加入二酐，在100-120°C反应l_2h，之后升温至180-200°C，反应8_10h后 得到含苯并咪唑单元聚酰亚胺；其中，芳香二胺与6-氨基苯基-2-氨基苯并咪唑的摩尔总 量与二酐的摩尔比为1 : 1。
9.根据权利要求8所述的一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺的制备方法，其特征在于所 述步骤(1)中的2，6-二取代基苯胺为2，6-二氯苯胺、2，6-二氟苯胺或2，6-二甲基苯胺。
10.根据权利要求8所述的一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺的制备方法，其特征在于所 述步骤(1)中的醛为甲醛或苯甲醛。
11.根据权利要求8所述的一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺的制备方法，其特征在于所 述步骤(2)中的二酐为均苯四酸二酐、联苯四酸二酐、二苯酮四酸二酐、二苯醚四酸二酐、 4，4' _(六氟异丙烯)二酞酸酐或2，2_ 二(3，4_ 二羧基苯基)丙烷二酐。
12.根据权利要求8所述的一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺的制备方法，其特征在于所 述步骤⑵中的溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
全文摘要
本发明涉及一种含苯并咪唑单元聚酰亚胺及其制备方法，所述聚酰亚胺的结构通式为制备方法包括首先将2，6-二取代基苯胺与醛在酸性条件下反应生成二胺化合物3，3’，5，5’-四取代基结构芳香二胺，之后将合成的芳香二胺和杂环二胺单体6-氨基苯基-2-氨基苯并咪唑按一定的比例混合后与二酐单体在有机溶剂中反应得到聚酰亚胺。本发明的聚酰亚胺具有良好的溶解性能，能够在NMP、DMAc等常规溶剂中溶解；耐热性及力学性能优良，玻璃化转变温度超过410℃，分解温度在500℃以上等优异的热学性能。
文档编号C08G73/10GK102604091SQ201210011260
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者吉亚丽, 夏清明, 张清华, 王亚平, 王鑫宇, 程曾汉, 陈大俊 申请人:东华大学