一种含9,10-二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺及其制备方法和应用技术

技术编号:23878800 阅读:27 留言:0更新日期:2020-04-22 02:19
本发明专利技术公开了一种含9,10‑二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺及其制备方法和应用。本发明专利技术将二卤代9,10‑二氢吖啶的卤原子转化为氰基,水解得到二羧酸单体,接着酰氯化,再通过酰胺化反应接枝含硝基的基团,最后还原获得二胺单体,然后利用制备的二胺单体与二酐聚合,得到含9,10‑二氢吖啶结构的聚酰亚胺。本发明专利技术制备的含9,10‑二氢吖啶结构的二胺的具有平面刚性结构,同时含有较多可产生氢键的结构,以其为单体制备的聚酰亚胺具有分子链间堆砌紧密、自由体积小和高阻隔性能。

A high barrier polyimide with 9,10-dihydroacridine structure and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种含9,10-二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺及其制备方法和应用
本专利技术涉及材料科学
,更具体地,涉及一种含9,10-二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺及其制备方法和应用。
技术介绍
柔性有机电致发光器件(FOLED)是一种用可弯曲的基板材料,具有质量轻、便于携带、弯曲、可折叠,甚至可穿戴等特点,是未来显示技术的一个重要发展方向。然而,FOLED存在稳定性和寿命不足的问题,限制了其推广和应用。在制作FOLED时,由于薄膜晶体管(TFT)的制作工艺温度远远高于一般聚合物的玻璃化转变温度,TFT制作过程很难完成,从而大大限制了FOLED性能的提高,一般要求衬底材料的使用温度在350℃以上。目前,常用作FOLED衬底的本征型聚合物有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)等。这其中,部分聚合物具有较好的阻隔性能,但仍然较FOLED衬底要求存在一定的距离。因此,制备一种具备优异热稳定性和高阻隔性能的聚合物衬底材料是加速FOLED产业化的关键。目前,商用型的聚酰亚胺薄膜无法满足柔性显示器件的封装需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含9,10-二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺,其特征在于,所述聚酰亚胺的结构通式如下所示:/n

【技术特征摘要】
1.一种含9,10-二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺,其特征在于,所述聚酰亚胺的结构通式如下所示:



Ar1选自下列结构式中的任意一种:



其中,y=1~10000;n=0~6,m=0~6,同一结构式中的n和m不同时为0。


2.根据权利要求1所述含9,10-二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺,其特征在于,所述Ar2和Ar3选自下列结构式中的任意一种:



所述X选自下列结构中的任意一种:





3.根据权利要求1或2所述含9,10-二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺其特征在于,所述聚酰亚胺的制备步骤包括:在惰性气体保护气氛中,将含9,10-二氢吖啶结构的二胺和含X结构的二酐按摩尔比为1:0.95~1.05溶解在极性非质子溶剂中,在-15~30℃搅拌反应2~48h,得到均相的聚酰胺酸胶液,然后将聚酰胺酸胶液进行热酰亚胺化或化学酰亚胺化脱水得到聚酰亚胺。


4.根据权利要求3所述含9,10-二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺,其特征在于,所述热酰亚胺化步骤为:将聚酰胺酸胶液在玻璃板刮涂成0.3~3mm厚的薄层,再将玻璃板置于烘箱中,升温,升温过程为:升至100℃恒温0.5~1h,从100℃升200℃后恒温0.5~1h,从200℃升300℃后恒温0.5~1h,最后从200℃升300℃后恒温0.5~1h,冷却后得到含9,10-二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺膜。


5.根据权利要求3所述含9,10-二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺,其特征在于,所述化学酰亚胺化步骤为:将聚酰胺酸胶液加入吡啶/乙酸酐的混合液中,加热至60~170℃搅拌0.5~6h,冷却后倒入甲醇或丙酮中得到聚酰亚胺沉淀,过滤干燥得到聚酰亚胺粉体,然后将聚酰亚胺粉体溶于N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、间苯酚或四氢呋喃中,加热溶解后,将其刮涂在玻璃板上,在70~300℃真空干燥,冷却后得到聚酰亚胺膜。


6.根据权利要求3所述含9,10-二氢吖啶结构的高阻隔聚酰亚胺,其特征在于,所述含9,10-二氢吖啶结构的二胺的制备方法包括:
S1.将含有两个卤原子取代的9,10-二氢吖啶单体与氰化物加入溶剂中,得到单体1、单体2或单体3;
S2.将S1中单体1、单体2或单体3加入溶剂中,加入碱,在保护气体氛围下通过水解反应得到二羧酸单体4、单体5或单体6;
S3.将步骤S2中单体4、单体5或单体6溶解至溶剂中,加入N,N-二甲基甲酰胺作为催化剂,在冰浴条件下缓慢滴加二氯亚砜,通过酰氯化反应得到二酰氯单体7、单体8...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘亦武谭井华赵先清周栋
申请(专利权)人:湖南工业大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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