一种聚脲-聚酰亚胺无规嵌段共聚物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚脲

【技术实现步骤摘要】
一种聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚酰亚胺薄膜
，具体涉及一种聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚酰亚胺(PI)是一种由二元酐和二元胺经过缩聚反应得到的综合性能十分优异的高分子材料。近年来，聚酰亚胺以其优异的耐热性、机械强度和化学稳定性等优异性广泛地应用到了微电子、航空航天、液晶显示等领域。
[0003]传统的芳香族聚酰亚胺一般具有较低的CTE，但是由于给电子的二胺供体和吸电子的二酐受体之间产生分子内和分子间的相互作用，形成电子转移络合物(CTC)，从而使其透光率低，薄膜通常呈现暗褐色或黄色，这就大大限制了其在光电子和微电子工程领域的应用。对于柔性或透明显示电子装置来说，既要在可见光范围内呈现出无色透明的光学性能，又要表现出低热膨胀系数(CTE)的热性能。但是，一般芳香族聚酰亚胺由于具有共轭结构并且存在强烈的分子内和分子间相互作用，故很难同时满足以上要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供上述聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物的制备方法。
[0006]本专利技术的再一目的在于提供一种有机薄膜。
[0007]本专利技术的又一目的在于提供上述有机薄膜的应用。
[0008]本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种聚脲
‑
聚酰亚胺无规和嵌段共聚物，其结构式为
[0010]其中，
[0011]R1为选自
[0012][0013]R2选自
[0014][0015]R3选自
[0016][0017]x和y均为1
‑
1000的正整数，且x/y＝0.001/100
‑
100/0.001。
[0018]上述聚脲
‑
聚酰亚胺无规共聚物的制备方法，包括如下步骤：
[0019](1)将二胺类单体、二异氰酸酯和二酐类单体在极性非质子有机溶剂中混合均匀进行聚合反应，得到聚酰胺酸溶液；
[0020](2)向上述聚酰胺酸溶液中滴加催化剂和脱水剂进行化学亚胺化，得到聚酰亚胺溶液；
[0021](3)在上述聚酰亚胺溶液中加入沉淀剂进行沉淀，再经洗涤和干燥后，获得所述聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物。
[0022]在本专利技术的一个优选实施方案中，所述催化剂为吡啶、p
‑
吡咯啉、二甲基吡啶、三甲基吡啶和喹啉中的至少一种，所述脱水剂为三氟乙酸酐、乙酸酐和丙酸酐中的至少一种，所述极性非质子有机溶剂为N，N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)、N，N
‑
二甲基乙酰胺(DMAc)、N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮(NMP)、N
‑
乙基
‑2‑
吡咯烷酮和二甲基亚砜(DMSO)中的至少一种。
[0023]进一步优选的，二异氰酸酯和二酐的摩尔比为0∶10
‑
10∶0；二酐和二异氰酸酯的总摩尔量与二胺单体的摩尔量之比为1∶1.02
‑
1.08；
[0024]进一步优选的，所述聚酰胺酸溶液的固含量为10
‑
50wt％，更优选为15
‑
30wt％；
[0025]进一步优选的，所述沉淀剂为乙醇，用乙醇反复洗涤5次，最后置于50
‑
80℃真空烘箱中干燥8
‑
15h。
[0026]一种有机薄膜，其原料包括上述聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物和极性非质子溶剂。
[0027]在本专利技术的一个优选实施方案中，该有机薄膜的制备方法包括如下步骤：将上述
聚脲
‑
聚酰胺酸共聚物在极性非质子溶剂中，配制聚脲
‑
聚酰亚胺溶液，待聚脲
‑
聚酰亚胺溶液呈均相后缓慢的倒在洁净的玻璃板上，放入烘箱程序升温，除去溶剂，得到薄膜。
[0028]进一步优选的，所述聚脲
‑
聚酰亚胺溶液的固含量为15
‑
30wt％；
[0029]进一步优选的，所述程序升温为：55
‑
65℃、85
‑
95℃、115
‑
125℃、145
‑
155℃、175
‑
185℃、205
‑
215℃和235
‑
245℃各处理0.5
‑
1.5h。
[0030]上述有机薄膜在制备柔性显示器基板中的应用。
[0031]一种聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物，其结构式为
[0032]其中，
[0033]R1为选自
[0034][0035]R2选自
[0036][0037]R3选自
[0038][0039]m和n均为1
‑
1000的正整数，且m/n＝0.001/100
‑
100/0.001。
[0040]上述聚脲
‑
聚酰亚胺嵌段共聚物的制备方法，包括如下步骤：
[0041](1)将二胺类单体与二异氰酸酯在极性非质子有机溶剂中混合均匀进行聚合反应，得到氨基封端的聚脲溶液；
[0042](2)将二胺类单体与二酐类单体在极性非质子有机溶剂中混合均匀进行聚合反应，得到酸酐基团封端的聚酰胺酸溶液；
[0043](3)将步骤(1)所得的物料加入步骤(2)所得的物料中混合均匀进行聚合反应，得到含有脲基的聚酰胺酸溶液；
[0044](4)向步骤(4)所得的物料中滴加催化剂和脱水剂进行化学亚胺化，得到聚酰亚胺溶液；
[0045](5)在上述聚酰亚胺溶液中加入沉淀剂进行沉淀，再经洗涤和干燥后，获得所述聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物。
[0046]在本专利技术的一个优选实施方案中，所述催化剂为吡啶、p
‑
吡咯啉、二甲基吡啶、三甲基吡啶和喹啉中的至少一种，所述脱水剂为三氟乙酸酐、乙酸酐和丙酸酐中的至少一种，所述极性非质子有机溶剂为N，N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)、N，N
‑
二甲基乙酰胺(DMAc)、N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮(NMP)、N
‑
乙基
‑2‑
吡咯烷酮和二甲基亚砜(DMSO)中的至少一种。
[0047]进一步优选的，所述步骤(1)中，二异氰酸酯与二胺类单体的摩尔比为1∶1.08，氨基封端的聚脲溶液的固含量为15
‑
30wt％。
[0048]进一步优选的，所述步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物，其特征在于：其结构式为其中，R1为选自R2选自R3选自x和y均为1
‑
1000的正整数，且x/y＝0.001/100
‑
100/0.001。2.权利要求1所述的一种聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将二胺类单体、二异氰酸酯和二酐类单体在极性非质子有机溶剂中混合均匀进行聚合反应，得到聚酰胺酸溶液；(2)向上述聚酰胺酸溶液中滴加催化剂和脱水剂进行化学亚胺化，得到聚酰亚胺溶液；
(3)在上述聚酰亚胺溶液中加入沉淀剂进行沉淀，再经洗涤和干燥后，获得所述聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述催化剂为吡啶、p
‑
吡咯啉、二甲基吡啶、三甲基吡啶和喹啉中的至少一种，所述脱水剂为三氟乙酸酐、乙酸酐和丙酸酐中的至少一种，所述极性非质子有机溶剂为N，N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)、N，N
‑
二甲基乙酰胺(DMAc)、N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮(NMP)、N
‑
乙基
‑2‑
吡咯烷酮和二甲基亚砜(DMSO)中的至少一种。4.一种有机薄膜，其特征在于：其原料包括权利要求1所述的聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物和极性非质子溶剂。5.权利要求4所述的有机薄膜在制备柔性显示器基板中的应用。6.一种聚脲
‑
聚酰亚胺无规嵌段共聚物，其特征在于：其结构式为其中，。R1为选自R2选...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴李宗，仲家慧，吕涛，吴成英，袁丛辉，陈国荣，
申请(专利权)人：三明市海斯福化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：