一種共聚酰亞胺及其合成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種共聚酰亞胺(PPI)，由均苯四甲酸二酐、1，4-雙(3，4-二羧酸苯氧基)苯二酐以及芳族二胺在高極性溶劑中三元共聚而成，這里的芳族二胺優(yōu)選1，4-苯二胺，其合成步驟為：向1，4-苯二胺的溶液中加入均苯四甲酸二酐和1，4-雙(3，4-二羧酸苯氧基)苯二酐進(jìn)行反應(yīng)，制得共聚酰胺酸(PPAA)溶液，然后將PPAA進(jìn)行化學(xué)亞胺化得PPI粉末，再將PPI粉末進(jìn)行離心分離，分離后再經(jīng)高溫補(bǔ)亞胺化，便得到PPI。所制備的PPI，其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能好，而且其原料1，4-苯二胺價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本低，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種共聚酰亞胺及其合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)高分子化合物領(lǐng)域，具體涉及一種共聚酰亞胺及其合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酰亞胺(polyimide，PI)是重復(fù)單元以酰亞胺基為結(jié)構(gòu)特征基團(tuán)的一類聚合物。具有耐高溫、耐腐蝕和優(yōu)良的電性能。是目前已知綜合性能最佳的有機(jī)高分子材料之一。本發(fā)明所述共聚酰亞胺(PPI)是該大類聚合物中的一個(gè)特定品種。
[0003]最典型的PI是由均苯四甲酸二酐和二苯醚二胺合成的線型PI (BP981543，BP11921617)，由杜邦公司在1961年首次推出。這類PI的主鏈由苯基基團(tuán)組成，剛性大，耐熱等級高。這種PI不溶不熔，難以使用塑料常規(guī)方法加工成型材，必須采用粉末冶金方法加工成型，其設(shè)備昂貴，加工工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。
[0004]為改進(jìn)這些缺點(diǎn)，發(fā)展了一種PI，在主鏈中引入醚基團(tuán)，增加主鏈柔性。一種共聚型聚酰亞胺CPI(CM)1132395.7)由均苯四甲酸二酐、1，4-雙(3，4-二羧酸苯氧基)苯二酐和二苯醚二胺合成。該類聚酰亞胺柔韌性較好、加工較易，但由于引入較多醚鍵，使得使用溫度稍低，線性熱膨脹系數(shù)較大，高溫下性能總體下降10%以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種共聚酰亞胺及其合成方法，以克服上述幾種聚酰亞胺要么所需設(shè)備昂貴、加工工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、使用溫度較低，要么線性熱膨脹系數(shù)較大、高溫下性能總體下降等不足。
[0006]本發(fā)明的目的是通.過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]—種共聚酰亞胺，所述共聚酰亞胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
【權(quán)利要求】
1.一種共聚酰亞胺，其特征在于:所述共聚酰亞胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚酰亞胺，其特征在于:所述m與η的比例為m/ n=50 /50 ?5 / 95。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共聚酰亞胺，其特征在于:所述共聚酰亞胺在0.5%的濃H2SO4中測定其比濃對數(shù)粘度為0.3?4.2。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚酰亞胺的合成方法，其反應(yīng)原料包括均苯四甲酸二酐、1，4_雙(3，4_ 二羧酸苯氧基)苯二酐以及芳族二胺，其特征在于:所述芳族二胺為1，4_苯二胺,合成步驟如下: a.將I，4-苯二胺溶解在高極性溶劑中，得溶液A； b.在攪拌下，向溶液A中加入摩爾比為99/ I?I / 99的均苯四甲酸二酐和1，4_雙(3,4- 二羧酸苯氧基)苯二酐混合二酐進(jìn)行反應(yīng)，得共聚酰胺酸溶液，為溶液B，所述共聚酰胺酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的共聚酰亞胺的合成方法，其特征在于:所述反應(yīng)原料均苯四甲酸二酐與1，4_雙(3，4_ 二羧酸苯氧基)苯二酐的比例為50 / 50?95 / 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的共聚酰亞胺的合成方法，其特征在于:加入所述1，4_苯二胺與混合二酐的量為等摩爾比。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的共聚酰亞胺的合成方法，其特征在于:所述高極性溶劑為二甲基乙酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的共聚酰亞胺的合成方法，其特征在于:所述酸酐類脫水劑為乙酐，所述胺類催化劑為三乙胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的共聚酰亞胺的合成方法，其特征在于:所述脫水劑按照與脫水量的摩爾比為1:1?25:1的量加入；所述催化劑與脫水劑的摩爾比為1:2?1:50。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的共聚酰亞胺的合成方法，其特征在于:化學(xué)亞胺化的反應(yīng)溫度為(TC?65°C ·;補(bǔ)亞胺化的反應(yīng)溫度為200?350°C，處理時(shí)間為15min?6h。
【文檔編號】C08G73/10GK103435803SQ201310413078
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】周曉東 申請人:英諾(上海)工程塑料有限公司