專利名稱：一種熱塑性聚酰亞胺樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚酰亞胺材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱塑性聚酰亞胺樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺因具有優(yōu)良的耐熱性、耐低溫性、耐溶劑性以及阻燃性等特性，同時(shí)兼具優(yōu)良的介電性能和力學(xué)性能而被廣泛地應(yīng)用于電子、微電子、航空航天、激光、光電等領(lǐng)域。同時(shí)，聚酰亞胺由于剛性的分子鏈和分子間極強(qiáng)的相互作用力，導(dǎo)致聚合物很難溶解和熔融，限制了聚酰亞胺的應(yīng)用范圍。為了解決上述問題，改善聚酰亞胺的溶解性和熔融加工性，目前研究者把研究焦點(diǎn)多集中在以下幾種手段第一，在主鏈分子中引入柔性基團(tuán)，如-o-，-s-，-ch2-等，降低分子鏈的剛性，減小分子間的作用力；第二，在主鏈上引入大的側(cè)基，較長(zhǎng)的支鏈或不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，增加分子間的距離，降低分子間作用力；第三，引入異構(gòu)二酐單元，保持或提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的同時(shí)可有效提高聚合物的溶解性和熱塑性；第四，引入共聚單體，通過破壞分子鏈的規(guī)整性來提高聚合物的熱塑性和溶解性。上述第一種手段雖然可有效改善熱塑性和溶解性，但是是以降低聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為代價(jià)的。第二種手段中，由于帶有大的側(cè)基或不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的單體合成比較困難，無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用。第三種和第四種手段，由于既可以保持聚合物優(yōu)異的耐熱性能，又可以有效改善聚合物的熱塑性和溶解性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)便，得到了眾多研究者的關(guān)注。例如，在文獻(xiàn)(I)Qingxuan Li et al. , Journal of Polymer Science Part A PolymerChemistry，2003，41，3249，(2)申請(qǐng)?zhí)枮閁S20100147564的美國(guó)專利申請(qǐng)文獻(xiàn)，(3)公開號(hào)為CN1580096A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公布說明書等文獻(xiàn)中都報(bào)道了用異構(gòu)二酐作為單體，通過縮聚的方式合成的聚酰亞胺具有優(yōu)異的熱塑性和溶解性。在文獻(xiàn)Zemin Shi et al.,High Performance Polymers, 2000,12,377,以及公開號(hào)為 EU2295489A1 的歐洲發(fā)明專利等文獻(xiàn)中報(bào)道了通過共聚方法合成具有優(yōu)異熱塑性的異構(gòu)聚酰亞胺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，提供一種具有優(yōu)異熱塑加工性的聚酰亞胺樹脂及其制備方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案如下一種熱塑性聚酰亞胺樹脂，具有以下結(jié)構(gòu)式
權(quán)利要求
1.一種熱塑性聚酰亞胺樹脂，其特征是所述的聚酰亞胺樹脂具有如下的結(jié)構(gòu)式
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱塑性聚酰亞胺樹脂，其特征是所述的Ar選自下列基團(tuán)中的任一種
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱塑性聚酰亞胺樹脂，其特征是所述的A和B分別選自下列基團(tuán)中的一種或幾種
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱塑性聚酰亞胺樹脂，其特征是所述的熱塑性聚酰亞胺樹脂的比濃對(duì)數(shù)黏度為O. 22 O. 90dL/g，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為220°C 420°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一權(quán)利要求所述的熱塑性聚酰亞胺樹脂的制備方法，其特征是包括如下步驟 步驟I:室溫下，將二元伯胺加到氮?dú)獗Ｗo(hù)的極性溶劑中，攪拌使其完全溶解后加入1，·2,3,4-連苯四酸二酐與其他常用四酸二酐組成的混合二酐以及封端劑鄰苯二甲酸酐或者苯胺，攪拌反應(yīng)2 24小時(shí)，得到淺黃色透明粘稠液體，即為聚酰胺酸溶液； 步驟2 :在步驟I得到的反應(yīng)體系中加入帶水劑，升溫?cái)嚢柘禄亓鲙? 24小時(shí)，然后蒸出反應(yīng)體系中的帶水劑，冷卻后將溶液倒入沉淀劑中，收集沉淀后充分洗滌，干燥，即得熱塑性聚酰亞胺樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱塑性聚酰亞胺樹脂的制備方法，其特征是所述的步驟I中，極性溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、Y-丁內(nèi)酯中的一種或兩種以上的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一權(quán)利要求所述的熱塑性聚酰亞胺樹脂的制備方法，其特征是包括如下步驟 步驟I:室溫下，將二元伯胺加到氮?dú)獗Ｗo(hù)的酚類溶劑中，攪拌使其完全溶解后加入1，2，3，4_連苯四酸二酐與其他常用四酸二酐組成的混合二酐、封端劑鄰苯二甲酸酐或者苯胺，以及催化劑，然后將反應(yīng)體系升溫至160°C 220°C，反應(yīng)6 12小時(shí)，反應(yīng)過程中生成的水由氮?dú)饬鲙С龇磻?yīng)體系； 步驟2 :待反應(yīng)體系冷卻后將反應(yīng)產(chǎn)物倒入沉淀劑中，收集沉淀后充分洗滌、干燥，SP得熱塑性聚酰亞胺樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱塑性聚酰亞胺樹脂的制備方法，其特征是所述的酚類溶劑包括苯酚、間甲酚、混合甲酚、對(duì)氯酚中的一種或者幾種的混合物；所述的催化劑為氯化鋅、苯甲酸、異喹啉、喹啉、芐基三甲基氫氧化銨、1，8_雙二甲氨基萘中的一種或幾種的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一權(quán)利要求所述的熱塑性聚酰亞胺樹脂的制備方法，其特征是包括如下步驟 步驟I :將二元伯胺加到氮?dú)獗Ｗo(hù)的極性非質(zhì)子溶劑中，攪拌使其完全溶解，然后加入1，2，3，4-連苯四酸二酐與其他常用四酸二酐組成的混合二酐以及封端劑鄰苯二甲酸酐或者苯胺，攪拌反應(yīng)2 24小時(shí)，得到淺黃色透明粘稠液體，即為聚酰胺酸溶液； 步驟2 :在步驟I得到的反應(yīng)體系中加入乙酸酐和叔胺類化合物的混合物，在25 120°C溫度下反應(yīng)8 24小時(shí)； 步驟3 :將步驟2的反應(yīng)產(chǎn)物倒入沉淀劑中，收集沉淀后充分洗滌，干燥，即得熱塑性聚酰亞胺粉末。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱塑性聚酰亞胺樹脂的制備方法，其特征是所述的步驟I中，極性非質(zhì)子溶劑包括N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、Y-丁內(nèi)酯；所述的步驟2中，叔胺類化合物包括吡啶、甲基吡啶、三乙胺、異喹啉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱塑性聚酰亞胺樹脂及其制備方法。該熱塑性聚酰亞胺樹脂是由1，2，3，4-連苯四酸二酐與其他常用四酸二酐組成的混合二酐、二胺以及鄰苯二甲酸酐或者苯胺反應(yīng)，使混合二酐與二胺發(fā)生聚合，鄰苯二甲酸酐或者苯胺作為封端劑控制分子量而得到的具有良好的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的熱塑加工性的聚酰亞胺樹脂，其比濃對(duì)數(shù)黏度能夠達(dá)到0.22～0.90dL/g，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為220℃～420℃，因此在制備耐高溫工程塑料、薄膜、膠黏劑等材料方面可具有廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08L79/08GK102634021SQ201210090798
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者張畏鋒, 方省眾, 王靜剛, 陳國(guó)飛, 魏海兵 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所