專利名稱：一種含有1,2,2-三甲基環(huán)戊基脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二酐及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬半脂肪結(jié)構(gòu)聚酰亞胺材料的制備領(lǐng)域，特別是涉及一種源自天然產(chǎn)物脂環(huán)結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺二酐單體及相應(yīng)的聚酰亞胺薄膜材料的制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺是以其優(yōu)良的熱、力學(xué)、電學(xué)性能著稱的高分子材料，一般由二酐及二胺單體縮聚成聚酰氨酸，然后亞胺化成聚酰亞胺。通用的芳香族聚酰亞胺由于其分子鏈的剛性及較大的分子間作用力，使之難溶、難熔，加工成型困難，此外，芳香族聚酰亞胺外觀呈深的琥珀色，用于顯示器件(如液晶顯示器)時會降低透光率。以脂環(huán)族二酐或二胺為單體合成的聚酰亞胺，由于破壞了傳統(tǒng)芳香族聚酰亞胺結(jié)構(gòu)上的大η鍵，大大降低了分子間作用力，使它亞胺化后仍可溶于強極性有機溶劑，提高了加工性能；同時它在可見光波長范圍內(nèi)的吸收也大為減小，使透光率明顯提高；此外，由于脂環(huán)族聚酰亞胺在結(jié)構(gòu)中保留著梯形結(jié)構(gòu)，仍有較好的耐熱性。20世紀(jì)90年代，對于含脂環(huán)單元的聚酰亞胺的研究變得活躍起來。含脂環(huán)單元的聚酰亞胺由于具有較高的透明度、較低的介電常數(shù)、較好的溶解性等特點，可以在彩色濾光膜、取向劑、非線性光學(xué)材料、分離膜等方面得到應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含有1，2，2-三甲基環(huán)戊基脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二酐及制備方法。本發(fā)明針對傳統(tǒng)芳香族聚酰亞胺存在的難加工、低透光率和高介電等問題，通過將天然產(chǎn)物樟腦的脂環(huán)結(jié)構(gòu)引入到二酐單體中，以提高相應(yīng)結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺材料的溶解性和透光率，并有助于提高其介電常性能，從而進一步提高聚酰亞胺材料在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用性能。本發(fā)明所述的含有1，2，2-三甲基環(huán)戊基脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二酐為1，2，2-三甲基環(huán)戊烷-1，3- 二甲-雙-1，3- 二氧-1，3- 二氫異苯并呋喃-5-羧酸酯，具有如下結(jié)構(gòu)式。
權(quán)利要求
1.一種含有1，2，2-三甲基環(huán)戊基脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二酐，其特征是具有如下結(jié)構(gòu)式。
2.權(quán)利要求1所述的含有1，2，2-三甲基環(huán)戊基脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二酐的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)用SiSO4或!^必04做催化劑，將含[2，2，1]雙環(huán)結(jié)構(gòu)的天然樟腦用濃硝酸、發(fā)煙硝酸或者濃硫酸氧化，在60-140°C下回流6-50h左右，所得溶液冷至室溫，抽濾得固體二酸；(2)用四氫呋喃或者乙醚做溶劑，用氫化試劑或者LiAlH4還原固體二酸，在室溫下回流5h-10h，用Na2SO4 · IOH2O淬滅后，再用CH2Cl2洗滌，抽濾，濾液濃縮、提純得固體二(3)用四氫呋喃或者乙醚做溶劑，以三乙胺或者吡啶做縛酸劑，將氯化偏苯三酸酐同固體二醇反應(yīng)，在室溫下攪拌證-lOh，抽濾反應(yīng)液，濾液濃縮、提純得含有1，2，2-三甲基環(huán)戊基脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二酐。
全文摘要
一種含有1,2,2-三甲基環(huán)戊基脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二酐，其特征是具有如下結(jié)構(gòu)式其制備方法包括(1)含[2,2,1]雙環(huán)結(jié)構(gòu)的天然樟腦的氧化；(2)固體二酸的還原；(3)含有1,2,2-三甲基環(huán)戊基脂環(huán)結(jié)構(gòu)二酐的合成。本發(fā)明的1,2,2-三甲基環(huán)戊基脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二酐制備工藝簡單，原料來源廣泛，制造成本較低，充分利用了天然產(chǎn)物樟腦的結(jié)構(gòu)特征，由此制備的聚酰亞胺薄膜材料具有較好的透明性和耐熱性能，較好地解決了傳統(tǒng)芳香族聚酰亞胺材料的相應(yīng)問題。
文檔編號C08J5/18GK102276562SQ20111014054
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月28日
發(fā)明者劉峰, 朱帥柯, 田志林, 齊海霞 申請人:南昌大學(xué)