一种芳香酰亚胺薄膜制造技术

本发明专利技术属于高分子材料及其合成方法技术领域，具体涉及一种芳香酰亚胺薄膜，其制备包括以下步骤：由至少一种含有两个六元环的二胺和至少一种含有至少两个苯环的二酐在非质子化极性溶剂中反应获得聚酰氨酸浆料，将聚酰氨酸浆料通过涂布或者流延的方法成膜，然后在空气氛围下加热亚胺化得到芳香酰亚胺薄膜。本发明专利技术的芳香酰亚胺薄膜具有很好的无色透明性能、光学性能优良的同时，杨氏模量较低，且在空气氛围下即可实现亚胺化过程，极大降低了成型加工的工艺条件，可实现连续化的流延拉伸生产。可实现连续化的流延拉伸生产。

【技术实现步骤摘要】
一种芳香酰亚胺薄膜


[0001]本专利技术属于高分子材料及其合成方法
具体的，本专利技术涉及一种芳香酰亚胺薄膜。

技术介绍

[0002]酰亚胺是指主链结构中含有酰亚胺环的一类聚合物。聚酰亚胺因表现出优异的综合性能而受到了广泛的关注和迅速的发展。酰亚胺合成简捷方便且有多个合成途径，可根据需求对其分子结构和合成方案进行设计。酰亚胺材料的加工方式多样，可根据材料要求以预聚体、固化膜、粉体等各种形态应用于树脂或复合材料等方面。
[0003]酰亚胺材料的性能通常取决于合成单体的选择及其比例、反应条件的选择等，从单体的选择角度而言，市面上已知的酰亚胺类产品通常由链状脂肪族二胺或环状脂肪族二胺，与脂肪族二酐/芳香族二酐而得；或者是由芳香族二胺与脂肪族二酐/芳香族二酐而得。然而芳香族聚酰亚胺由于存在着电子共轭、分子间和分子内电荷转移络合物(CTC)因而会形成强烈着色，所得到的产品通常会是黄色或者淡黄色的，光学性能有限，阻碍了它们在光学和光电子领域的应用。从聚合反应条件的角度而言，环境条件要求苛刻，亚胺化过程需要在厌氧条件下进行。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中芳香酰亚胺薄膜的合成其亚胺化过程所需条件苛刻，需要在厌氧条件下进行，且所获得的芳香酰亚胺薄膜的光学性能有限的缺陷，进而提供一种芳香酰亚胺薄膜。
[0005]本专利技术的技术方案：
[0006]本专利技术的一种芳香酰亚胺薄膜，其制备包括以下步骤：
[0007]1)将二胺单体、二酐单体和非质子化极性溶剂混合后反应得到聚酰氨酸浆料；
[0008]2)将聚酰氨酸浆料通过涂布或者流延成膜，然后在空气氛围下加热亚胺化得到所述芳香酰亚胺薄膜；
[0009]其中所述二胺单体包括至少一种如式(1)所示的含有两个六元环的二胺；
[0010][0011]所述二酐单体包括至少一种如式(2)
‑
(4)任一所示的含有至少两个苯环的二酐；
[0012][0013]其中每个R彼此独立的选自单键、C
n
H
2n
、O、砜基、酯基、C1
‑
C5氟代烷基、C6
‑
C20芳基、n选自1
‑
3的整数，Ra各自独立的选自C6
‑
C20芳基；
[0014]R1、R2彼此独立的选自氢、C1
‑
C10烷基、羧基、卤素。
[0015]优选的，所述二酐单体包括式(2)、式(3)所示化合物中的至少一种，以及式(4)所示化合物；
[0016][0017]更优的，所述二酐单体包括式(2)所示化合物和式(4)所示化合物；
[0018][0019]优选的，式(2)所示化合物和式(4)所示化合物的摩尔比为1:2
‑
2:1。
[0020]优选的，每个R彼此独立的选自C
n
H
2n
、O，n选自1
‑
3的整数；R1、R2彼此独立的选自氢、C1
‑
C10烷基。更优选的，每个R彼此独立的选自CH2或者O；R1、R2彼此独立的选自氢、C1
‑
C4烷基。最优选的，R1、R2彼此独立的选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基。
[0021]本专利技术式(1)表示的含有两个六元环的二胺可以为脂环族二胺，可选自，但不限于，4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、4,4'
‑
二氨基二环己基乙烷、4,4'
‑
二氨基二环己基丙烷、4,4'
‑
二氨基二环己基丁烷、3,3'
‑
二甲基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、3,3'
‑
二乙基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基乙烷、3,3'
‑
二乙基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基丙烷、3,3'
‑
二乙基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基丁烷、3,3'
‑
二乙基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、3,3'
‑
二丙基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、3,3'
‑
二丁基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、双(4
‑
氨基环己基)醚、双(3
‑
甲基
‑4‑
氨基环己基)醚、双(3
‑
乙基
‑4‑
氨基环己基)醚、双(3
‑
丙基
‑4‑
氨基环己基)醚以及双(3
‑
丁基
‑4‑
氨基环己基)醚及其组合物。
[0022]本专利技术具有式(2)
‑
(4)任一种的含有至少两个苯环的二酐可以为芳香族四羧酸二酐，本专利技术可以使用任何已知的芳香族四甲酸二酐。其可以选自，但不限于，2,2',3,3'
‑
联
苯四甲酸二酐、3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸二酐、4,4'
‑
氧双邻苯二甲酸酐、9,9
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)芴二酸酐、(4
‑
邻苯二甲酸酐)甲酰氧基
‑4‑
邻苯二甲酸酯、双[(3,4
‑
二酸酐)苯基]对苯二甲酸酯、3,3',4,4'
‑
二苯基砜四羧酸二酸酐，对
‑
亚苯基
‑
双苯偏三酸酯二酐、4,4'
‑
对苯二氧双邻苯二甲酸酐、2,2'
‑
双(3,4
‑
二羧酸)六氟丙烷二酐、2,2
‑
双(4
‑
(3,4
‑
二羧基苯氧基)苯基)六氟丙烷二酐、2,2
‑
双(4
‑
(3,4
‑
二羧基苯甲酰基氧基)苯基)六氟丙烷二酐、2,2'
‑
双(三氟甲基)
‑
4,4
’‑
双(3,4
‑
二羧基苯氧基)联苯二酸酐中的至少一种。
[0023]优选的，所述二酐单体选自3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸二酐和4,4'
‑
氧双邻苯二甲酸酐；所述二胺单体选自4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、3,3'
‑
二甲基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷中的至少一种。
[0024]本专利技术的二胺单体和二酐单体的聚合反应温度控制在0
‑
20℃的范围内，反应时间为10
‑
48h；更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芳香酰亚胺薄膜，其特征在于，所述芳香酰亚胺薄膜的制备包括以下步骤：1)将二胺单体、二酐单体和非质子化极性溶剂混合后反应得到聚酰氨酸浆料；2)将聚酰氨酸浆料通过涂布或者流延成膜，然后在空气氛围下加热亚胺化得到所述芳香酰亚胺薄膜；其中所述二胺单体包括至少一种如式(1)所示的含有两个六元环的二胺；所述二酐单体包括至少一种如式(2)
‑
(4)任一所示的含有至少两个苯环的二酐；其中每个R彼此独立的选自单键、C
n
H
2n
、O、砜基、酯基、C1
‑
C5氟代烷基、C6
‑
C20芳基、
‑
O
‑
Ra
‑
O
‑
，n选自1
‑
3的整数，Ra各自独立的选自C6
‑
C20芳基；R1、R2彼此独立的选自氢、C1
‑
C10烷基、羧基、卤素。2.根据权利要求1所述的一种芳香酰亚胺薄膜，其特征在于，所述二酐单体包括式(2)、式(3)所示化合物中的至少一种，以及式(4)所示化合物；3.根据权利要求2所述的一种芳香酰亚胺薄膜，其特征在于，所述二酐单体包括式(2)所示化合物和式(4)所示化合物；优选的，式(2)所示化合物和式(4)所示化合物的摩尔比为1:2
‑
2:1。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的一种芳香酰亚胺薄膜，其特征在于，每个R彼此独立的选自C
n
H
2n
、O，n选自1
‑
3的整数；
R1、R2彼此独立的选自氢、C1
‑
C10烷基。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种芳香酰亚胺薄膜，其特征在于，每个R彼此独立的选自CH2或者O；R1、R2彼此独立的选自氢、C1
‑
C4烷基。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的一种芳香酰亚胺薄膜，其特征在于，R1、R2彼此独立的选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的一种芳香酰亚胺薄膜，其特征在于，所述二胺单体选自4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、4,4'
‑
二氨基二环己基乙烷、4,4'
‑
二氨基二环己基丙烷、4,4'
‑
二氨基二环己基丁烷、3,3'
‑
二甲基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、3,3'
‑
二乙基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基乙烷、3,3'
‑
二乙基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基丙烷、3,3'
‑
二乙基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基丁烷、3,3'
‑
二乙基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、3,3'
‑
二丙基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、3,3'
‑
二丁基
‑
4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、双(4
‑
氨基环己基)醚、双(3
‑
甲基
‑4‑
氨基环己基)醚、双(3
‑
乙基
‑4‑
氨基环己基)醚、双(3
‑
丙基
‑4‑
氨基环己基)醚以及双(3
‑
丁基
‑4‑
氨基环己基)醚中的至少一种；所述二酐单体选自2,2',3,3'
‑
联苯四甲酸二酐、3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸二酐、4,4'
‑
氧双邻苯二甲酸酐、9,9
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)芴二酸酐、(4
‑
邻苯二甲酸酐)甲酰氧基
‑4‑
邻苯二甲酸酯、双[(3,4
‑
二酸酐)苯基]对苯二甲酸酯、3,3',4,4'
‑
二苯基砜四羧酸二酸酐、对
‑
亚苯基
‑
双苯偏三酸酯二酐、4,4'
‑
对苯二氧双邻苯二甲酸酐、2,2'
‑
双(3,4
‑
二羧酸)六氟丙烷二酐、2,2
‑
双(4
‑
(3,4
‑
二羧基苯氧基)苯基)六氟丙烷二酐、2,2
‑
双(4
‑
(3,4
‑
二羧基苯甲酰基氧基)苯基)六氟丙烷二酐、2,2'
‑
双(三氟甲基)
‑
4,4
’‑
双(3,4
‑
二羧基苯氧基)联苯二酸酐中的至少一种。8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的一种芳香酰亚胺薄膜，其特征在于，所述二酐单体选自3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸二酐和4,4'
‑
氧双邻苯二甲酸酐；所述二胺单体选自4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷、3,3'
‑
二甲基
‑
4,4'

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏飞，庄方东，
申请(专利权)人：宁波博雅聚力新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：