制备聚酰亚胺薄膜用二胺单体及制备方法和聚酰亚胺薄膜技术

本发明专利技术属于高分子材料及其制备方法技术领域，具体涉及一种制备聚酰亚胺薄膜用二胺单体及制备方法和聚酰亚胺薄膜。本发明专利技术提供的二胺单体由式(M5)表示：其中，R选自C1

【技术实现步骤摘要】
制备聚酰亚胺薄膜用二胺单体及制备方法和聚酰亚胺薄膜


[0001]本专利技术属于高分子材料及其制备方法
具体的，本专利技术涉及制备聚酰亚胺薄膜用二胺单体及制备方法和聚酰亚胺薄膜。

技术介绍

[0002]芳香族聚酰亚胺(CPI)因其极高的玻璃转移温度(Tg)、优异的热稳定性、良好的耐化学性以及良好的介电和机械性能，已广泛应用于电子、汽车和航空航天等各种工业。然而，吸电子二酐残基和给电子二胺残基之间的分子内和分子间电荷转移(CT)相互作用产生了黄色到深棕色的颜色，导致聚酰亚胺薄膜YI值较高，或YI值较高的同时透光率较低，阻碍了它们在光学和光电子领域的应用。另外，现有芳香族聚酰亚胺分子不够规整，导致了薄膜具有较高的热膨胀系数(CTE)，也限制了其应用领域。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的聚酰亚胺薄膜YI值以及热膨胀系数高的缺陷，从而提供解决上述技术问题的一种制备聚酰亚胺薄膜用二胺单体及制备方法和聚酰亚胺薄膜。
[0004]本专利技术的技术方案：
[0005]一种制备聚酰亚胺薄膜用二胺单体，由式(M5)表示：
[0006][0007]其中，R选自C1
‑
5的烷基、C1
‑
5的卤代烷基、卤素、H中任一种。
[0008]R选自C1
‑
5的烷基、C1
‑
5的氟代烷基、卤素、H中任一种；优选的，R选自H。
[0009]所述的二胺单体的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)由式(1)表示的化合物与由式(2)表示的化合物与溶剂混合，在缩合剂和碱的作用下发生缩合反应制备由式(M4)表示的化合物；
[0011][0012](2)由式(M4)表示的化合物发生加氢反应制备由式(M5)表示的化合物；
[0013][0014]其中，R选自C1
‑
5的烷基、C1
‑
5的卤代烷基、卤素、H中任一种。
[0015]缩合反应温度为
‑
10～100℃，优选的，缩合反应温度为10～60℃，更优选的，缩合反应温度为20～40℃。
[0016]缩合反应时间为3～48h；优选的，缩合反应时间为1～36h。
[0017]由式(1)表示的化合物与由式(2)表示的化合物的摩尔比为1:(2～3)。
[0018]缩合剂选自N,N'
‑
羰基咪唑(CDI)、二环己基碳二亚胺(DCC)、N,N'
‑
二异丙基碳二亚胺(DIC)、1
‑
(3
‑
二甲胺基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺(EDCI)、4
‑
二甲氨基吡啶(DMAP)、4
‑
吡咯烷基吡啶(4
‑
PPY)、1
‑
羟基苯并三唑(HOBt)、N
‑
羟基
‑7‑
氮杂苯并三氮唑(HOAt)、N
‑
羟基丁二酰亚胺(HOSu)、N
‑
羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)、NHNI、五氟苯酚(PFPOH)、O
‑
(7
‑
氮杂苯并三唑
‑1‑
基)
‑
N,N,N',N'
‑
四甲基脲六氟磷酸盐(HATU)、牛磺酸(TATU)、O
‑
(苯并三唑
‑1‑
基)
‑
N,N,N',N'
‑
四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU)、2
‑
(1H
‑
苯并三偶氮L
‑1‑
基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基脲四氟硼酸酯(TBTU)、6
‑
氯苯并三氮唑
‑
1,1,3,3
‑
四甲基脲六氟磷酸酯(HCTU)、HAPyU、(苯并三唑
‑1‑
基)
‑
N,N,N',N'
‑
二吡咯基脲六氟磷酸酯(HBPyU)、N,N,N,N
‑
四甲基
‑
O
‑
(N
‑
琥珀酰亚胺)脲四氟硼酸盐(TSTU)、2
‑
(内
‑5‑
降冰片烯
‑
2,3
‑
二羧酰亚胺)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基脲四氟硼酸盐(TNTU)、卡特缩合剂(BOP)、丙烯酸羟丙酯(HOP)、六氟磷酸苯并三唑
‑1‑
基
‑
氧基三吡咯烷基磷(PyAOP)、二苯基次膦酰氯(DPPCl)、DECP、叠氮磷酸二苯酯(DPPA)、MPTA、双(2
‑
氧代
‑3‑
噁唑烷基)次磷酰氯(BOP
‑
Cl)、三苯基磷
‑
多卤代甲烷、三苯基磷
‑
六氯丙酮、三苯基磷
‑
N
‑
溴代丁二酰亚胺、3
‑
酰基
‑2‑
硫噻唑啉中至少一种或几种的组合物。
[0019]其中NHNI的结构式为HAPyU的结构式为DECP的结构式为MPTA的结构式为
[0020][0021]缩合反应中使用的碱为有机碱和/或无机碱，所述有机碱选自三乙胺，H
ü
nig碱(N,N
‑
二异丙基乙胺，DIEA)，砒碇，叔丁醇钠，叔丁醇钾，二异丙基胺，正丁基锂，异丁基锂，叔丁基锂，二异丙基氨基锂(LDA)，双三甲基硅基胺基锂(LiHMDS)，双(三甲基硅基)氨基钠(NaHMDS)，双(三甲基硅烷基)氨基钾(KHMDS)，咪唑，甲醇钠，乙醇钠，氨基钠，三甲基硅烷醇钾，四甲基乙二胺(TMEDA)中至少一种或几种的组合。所述无机碱选自碳酸氢钠，碳酸钠，碳
酸钾，碳酸铯，硫代硫酸钠，氢氧化钠，氢氧化锂，氢氧化钾，氨水，氨的甲醇溶液，碳酸氢铵中至少一种或几种的组合。
[0022]缩合反应中使用的溶剂选自N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)、N,N
‑
二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亚砜(DMSO)、N
‑
甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、环己酮、γ
‑
丁内酯中至少一种或几种的组合。
[0023]碱与缩合剂的摩尔比为(1
‑
3):1，优选为(1.2
‑
2.4):1。
[0024]还包括对缩合产物进行后处理得到由式(M4)表示的化合物的步骤，所述后处理依次包括对缩合产物进行稀释、萃取、洗涤有机相、干燥、浓缩和纯化。
[0025]加氢反应温度为25～80℃。
[0026]加氢反应时间为3～36h。
[0027]加氢反应中使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备聚酰亚胺薄膜用二胺单体，其特征在于，由式(M5)表示：其中，R选自C1
‑
5的烷基、C1
‑
5的卤代烷基、卤素、H中任一种。2.根据权利要求1所述的二胺单体，其特征在于，R选自C1
‑
5的烷基、C1
‑
5的氟代烷基、卤素、H中任一种；优选的，R选自H。3.权利要求1或2所述的二胺单体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)由式(1)表示的化合物与由式(2)表示的化合物与溶剂混合，在缩合剂和碱的作用下发生缩合反应制备由式(M4)表示的化合物；(2)由式(M4)表示的化合物发生加氢反应制备由式(M5)表示的化合物；其中，R选自C1
‑
5的烷基、C1
‑
5的卤代烷基、卤素、H中任一种。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，缩合反应温度为
‑
10～100℃，优选的，缩合反应温度为10～60℃，更优选的，缩合反应温度为20～40℃；和/或，缩合反应时间为3～48h；优选的，缩合反应时间为1～36h；和/或，由式(1)表示的化合物与由式(2)表示的化合物的摩尔比为1:(2～3)。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，加氢反应温度为25～80℃；和/或，加氢反应时间为3～36h。6.一种聚酰亚胺薄膜，其特征在于，制备所述聚酰亚胺薄膜的原料包括权利要求1或2所述的二胺单体。7.根据权利要求6所述的一种聚酰亚胺薄膜，其特征在于，制备所述聚酰亚胺薄膜的原料还包括二酐单体，所述二酐单体为芳香族四羧酸二酐；所述芳香族四羧酸二酐选自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、均苯四甲二酐、2,...

【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：