一种含9,10-二氢吖啶结构的聚酰亚胺及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含9,10‑二氢吖啶结构的聚酰亚胺及其制备方法和应用。本发明专利技术利用含有两个卤原子取代的9,10‑二氢吖啶的中间体与氨水反应，将卤原子转化为氨基；接着通过Ullmann偶联反应接枝含硝基的基团再还原，获得含9,10‑二氢吖啶结构的二胺单体，然后将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。本发明专利技术创造性地将平面刚性结构9,10‑二氢吖啶和极性基团引入聚酰亚胺主链，平面刚性结构有利于分子链规整堆砌，诱导聚合物结晶，极性基团可以增强分子链的氢键作用，促进分子链紧密堆砌，从而使聚酰亚胺具有优异的阻隔性能，较高的玻璃化转变温度和热稳定性以及较低的热膨胀系数。

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聚酰亚胺及其制备方法和应用。
技术介绍
有机电致发光器件(Organiclight-emittingdiodes,OLED)因为具有自发光、高亮度(超过105cd/m2)、超薄且质量轻、响应快(超过LCD1000倍)、广视角(接近180°)、驱动电压低、工作温度范围宽、全固态等优点，被认为是最有可能替代液晶显示器(LCD)的新一代显示器。采用柔性聚合物材料对OLED封装制成的柔性有机电致发光器件(FOLED)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单体和含X结构的二酐单体按摩尔比为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：室温升至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，从300℃升420℃后恒温1.0～2.0h，冷却后得到含9,10-二氢吖啶结构的高平面性聚酰亚胺膜。


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℃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聚酰亚胺，其特征在于，所述含9,10-二氢吖啶结构的二胺单体的制备方法包括：
S1.将含有两个卤原子取代的9,10-二氢吖啶单体在保护氛围下与氨水反应后得到单体1、单体2...

【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