一種聚酰亞胺的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及高分子材料領(lǐng)域，特別設(shè)及一種聚酷亞胺的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酷亞胺是一種具有優(yōu)良化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和高力學(xué)強(qiáng)度的高性能聚合材 料，在航天航空、微電子和化工等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 現(xiàn)有的合成聚酷亞胺的常規(guī)方法是由二酢和二胺在非質(zhì)子強(qiáng)極性溶劑中于高溫 下形成可溶解的聚酷亞胺，其中，非質(zhì)子強(qiáng)極性溶劑可W為N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲 基乙酷胺或N-甲基化咯燒酬。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在W下問(wèn)題：
[0005] 采用上述方法合成的聚酷亞胺顏色一般呈淺黃色或棟黃色，使得聚酷亞胺的透明 性較差，從而限制了聚酷亞胺在液晶顯示及柔性太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中聚酷亞胺的透明性較差的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種聚 酷亞胺的合成方法。所述技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種聚酷亞胺的合成方法，所述方法包括：
[0008] 將二酢和二胺在離子液體中進(jìn)行聚合反應(yīng)，其中，離子液體為氯化1，3-二（2-甲 氧基-2-氧乙基）咪挫、1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫四氣棚酸鹽、1,3-二（2-甲 氧基-2-氧乙基）咪挫六氣憐酸鹽或1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫醋酸鹽，所述二 胺和所述二酢按照摩爾比1:1的比例與所述離子液體進(jìn)行聚合反應(yīng)，所述二胺和所述二酢 的總質(zhì)量占所述離子液體的質(zhì)量的10~50%，得到聚酷亞胺預(yù)聚體溶液。
[0009] 將所述聚酷亞胺預(yù)聚體溶液與甲醇或去離子水混合，得到沉淀，將所述沉淀過(guò)濾 并干燥后，得到聚酷亞胺預(yù)聚體粉末。
[0010] 將所述聚酷亞胺預(yù)聚體粉末溶解于極性溶液中，所述聚酷亞胺預(yù)聚體粉末占所述 聚酷亞胺預(yù)聚體粉末和所述極性溶劑總質(zhì)量的10~40%，得到聚酷亞胺預(yù)聚體膠液。
[0011] 將所述聚酷亞胺預(yù)聚體膠液涂抹平板上進(jìn)行固化，固化過(guò)程為：在50°C下固化比 后在80°C下固化比，然后在100°C下固化比，接著在130°C下固化比，又接著在160°C固化 比，再接著在180°C下固化化，最后冷卻至室溫進(jìn)行剝離，得到薄膜狀的聚酷亞胺。
[0012] 具體地，所述二酢為3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢、4, 4' -六氣異丙基鄰苯二甲 酸酢、3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四甲酸二酢和二苯甲酬四酸二酢中的一種或幾種。
[0013] 進(jìn)一步地，所述二酢包括3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢與4, 4'-六氣異丙基鄰苯 二甲酸酢的混合二酢、4, 4' -六氣異丙基鄰苯二甲酸酢與3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四甲酸二酢的混 合二酢、3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四甲酸二酢與二苯甲酬四酸二酢的混合二酢、3, 3'，4, 4' -二苯酸 四甲酸二酢與3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四甲酸二酢的混合二酢、3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢與 二苯甲酬四酸二酢的混合二酢或4, 4' -六氣異丙基鄰苯二甲酸酢與二苯甲酬四酸二酢的 混合二酢，其中，所述3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢與4, 4' -六氣異丙基鄰苯二甲酸酢的 摩爾比為1:1~10:1，所述4, 4' -六氣異丙基鄰苯二甲酸酢與3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四甲酸二酢 的摩爾比為1:1~10:1，所述3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四甲酸二酢與二苯甲酬四酸二酢的摩爾比為 1:1~10: 1，所述3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢與3, 3'，4, 4' -聯(lián)苯四甲酸二酢的摩爾比 為1:1~10:1，所述3, 3'，4, 4' -二苯酸四甲酸二酢與二苯甲酬四酸二酢的摩爾比為1:1~ 10:1，所述4, 4'-六氣異丙基鄰苯二甲酸酢與二苯甲酬四酸二酢的摩爾比為1:1~10:1。
[0014] 具體地，所述二胺為2,2'-雙（Ξ氣甲基）二氨基聯(lián)苯、間苯二胺、二氨基二苯甲 燒、4, 4' -二氨基-2, 2' -二甲基-1，Γ-聯(lián)苯、4, 4' -二氨基二苯酸、1，Γ-雙（4-氨基苯基） 環(huán)己燒和1，Γ-雙（4-氨基苯基）-4-叔下基環(huán)己燒中的一種或幾種。
[0015] 進(jìn)一步地，所述二胺為包括摩爾比為1:1~10:1的2, 2'-雙（Ξ氣甲基）二氨基 聯(lián)苯和1，1' -雙（4-氨基苯基）環(huán)己燒的混合二胺。
[0016] 具體地，所述聚合反應(yīng)包括：在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行聚合反應(yīng)，所述惰性氣體為氮 氣或氣氣。
[0017] 具體地，所述聚合反應(yīng)的溫度為150°C~200°C，所述聚合反應(yīng)的時(shí)間為5~10小 時(shí)。
[0018] 具體地，所述極性溶液為N，N-二甲基甲酯胺溶液、N，N-二甲基乙酷胺溶液或N-甲 基化咯燒酬溶液。
[0019] 具體地，將過(guò)濾后的所述沉淀進(jìn)行干燥的方法包括：將所述沉淀在8(TC真空下干 燥1化。
[0020] 具體地，所述聚酷亞胺預(yù)聚體粉末占所述聚酷亞胺預(yù)聚體粉末和所述極性溶劑總 質(zhì)量的10~40%。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：本發(fā)明實(shí)施例提供了一種聚酷 亞胺的合成方法，該方法中離子液體為結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的氯化1，3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪 挫、1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫四氣棚酸鹽、1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪 挫六氣憐酸鹽或1，3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫醋酸鹽，該離子液體能夠有效地抑制 分子間和分子內(nèi)的CTC(電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物）作用，從而提高了聚酷亞胺薄膜的透明性；所使 用的離子液體具有活化作用，能夠促進(jìn)該聚合反應(yīng)的充分進(jìn)行。相對(duì)于傳統(tǒng)方法，此方法合 成的聚酷亞胺預(yù)聚體能夠在較低溫度下亞胺化完全，而聚酷亞胺薄膜于低溫下固化，可W 避免其在高溫條件下由無(wú)色變?yōu)辄S色，使其保持較高的透明性。此外，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提 供的離子液體可使生成的聚酷亞胺預(yù)聚體能夠在低溫下進(jìn)行完全的亞胺化反應(yīng)，使得制備 的聚酷亞胺是無(wú)色的并具有很高的透明性。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他 的附圖。
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的聚酷亞胺薄膜的紫外可見(jiàn)光譜圖；
[0024]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的聚酷亞胺薄膜與同樣組分傳統(tǒng)方法合成的聚酷胺 酸粉末及聚酷亞胺薄膜的紅外光譜測(cè)試曲線(xiàn)圖；
[0025]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的聚酷亞胺薄膜的紫外可見(jiàn)光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。在本發(fā)明實(shí)施例中所用的氯化1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基） 咪挫通過(guò)梯希愛(ài)（上海）化成工業(yè)發(fā)展有限公司定制，其純度為98% ;1，3-二（2-甲氧 基-2-氧乙基）咪挫四氣棚酸鹽通過(guò)林州市科能材料科技有限公司定制，其純度為98. 3 %; 1,3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫六氣憐酸鹽通過(guò)梯希愛(ài)（上海）化成工業(yè)發(fā)展有限公 司定制，其純度為98.2% ;1，3-二（2-甲氧基-2-氧乙基）咪挫醋酸鹽通過(guò)林州市科能材 料科技有限公司定制，其純度為98. 1 %。
[0027] 對(duì)比例
[002引采用傳統(tǒng)方法的制備聚酷胺酸（PAA)粉末及聚酷亞胺（PI)薄膜的過(guò)程，具體如 下：
[0029]a.在氮?dú)饣驓鈿獗Ｗo(hù)下，于常溫下將二胺溶解在極性溶劑中，待其完全溶解后加 入二