聚酰亚胺及其制备方法、组合物技术

本发明专利技术涉及有机合成技术领域，具体提供了聚酰亚胺及其制备方法、组合物。本发明专利技术的聚酰亚胺如式1所示，式1中，n为10～100的整数；A选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；R1选自氢、烷基、环烷基、芳基中的一种或多种；R选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种。本发明专利技术采用含有端羧基结构的酸酐，对聚酰亚胺封端形成含有羧基的低聚物预聚体，再引入含有端羟基的聚苯醚，形成酯基结构，得到聚酯酰亚胺，该材料具有更低的介电常数和较高的胶粘性，将聚酰亚胺应用于热塑性聚酰亚胺(TPI)中，耐压合温度更低。耐压合温度更低。

【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺及其制备方法、组合物


[0001]本专利技术涉及有机合成
，更具体地说，涉及聚酰亚胺及其制备方法、组合物。

技术介绍

[0002]5G高频通讯时代的到来为高分子电介质材料的发展提供了难得的契机，低介电化已经成为高分子材料基础与应用研究领域中最为活跃的热点研究方向之一。低介电高分子材料本身蕴藏着很高的技术含量和附加值，国外十分重视这类材料的基础与应用研究，而且已经实现了多种材料的商业化，尤其是日本企业目前占据了高频、低介电FCCL从原材料到制品相关产业链的制高点，形成了较为严密的知识产权保护网。
[0003]现有三层FCCL中主要采用常规PI薄膜作为覆盖膜(coverlay)与柔性基板(substrate)，采用常规环氧树脂、丙烯酸树脂作为粘合剂。而两层FCCL中主要采用常规PI与热塑性PI复合制备。上述常规材料在5G高频信号传输中往往会产生较高的信号损耗，因此难以满足应用需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供聚酰亚胺及其制备方法、组合物，本专利技术采用含有端羧基结构的酸酐，对聚酰亚胺封端形成含有羧基的低聚物预聚体，再引入含有端羟基的聚苯醚，形成酯基结构，得到聚酯酰亚胺，该材料具有更低的介电常数和较高的胶粘性，将聚酰亚胺应用于热塑性聚酰亚胺(TPI)中，耐压合温度更低。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]如式1所示的聚酰亚胺，
[0007][0008]式1中，n为10～100的整数；n/>11
为1～40的整数；m为0～4的整数；
[0009]A选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；
[0010]R1选自氢、烷基、环烷基、芳基中的一种或多种；
[0011]R选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；
[0012]Z1、Z2独立选自氢、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基中的一种或多种。
[0013]在本专利技术的式1中，n
11
为1～20的整数；m为2或3；
[0014]A选自取代或未取代的C6～C40芳基、取代或未取代的C3～C20脂肪环；
[0015]R1选自氢、C1～C10的饱和脂肪烃基，优选为氢；
[0016]R选自取代或未取代的C6～C40芳基、取代或未取代的C3～C20脂肪环；
[0017]Z1、Z2独立选自氢、C1～C6烷基、C1～C6环烷基、C6～C10芳基中的一种或多种；Z1、Z2优选为氢。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，聚酰亚胺具体为
[0019][0020]上述聚酰亚胺，n
11
为1～20，n1和n2之和为10～100；玻璃化转变温度约40℃～140℃，重均分子量(是指利用凝胶渗透色谱法)为100以上且小于1000。
[0021]本专利技术还提供了上述聚酰亚胺的制备方法，包括：
[0022](1)将式2所示的二元胺和式3所示的二元酸酐混合，进行酰胺化反应，再与式4所示的酸酐混合反应，形成式5所示的化合物；
[0023]NH2‑
R
‑
NH2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式2；
[0024][0025]式2中，R选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；
[0026][0027]式3中，A选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；
[0028][0029]式4中，Z选自氢、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基中的一种或多种；
[0030][0031]式5中，n为10～100的整数；
[0032]A选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；
[0033]R选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；
[0034]Z1、Z2独立选自氢、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基中的一种或多种；
[0035](2)将式5所示的化合物与式6所示的化合物混合反应，得到聚酰亚胺；
[0036][0037]式6中，n
11
为1～40的整数；m为0～4的整数；R1选自氢、烷基、环烷基、芳基中的一种或多种。
[0038]在本专利技术的式5中，A选自取代或未取代的C6～C40芳基、取代或未取代的C3～C20脂肪环；
[0039]R选自取代或未取代的C6～C40芳基、取代或未取代的C3～C20脂肪环；
[0040]Z1、Z2独立选自氢、C1～C6烷基、C1～C6环烷基、C6～C10芳基中的一种或多种，Z1、Z2优选为氢。
[0041]在本专利技术的式4中，Z优选为氢；式4所示的酸酐优选为偏苯三酸酐。
[0042]在本专利技术的式6中，n
11
为1～20的整数；m优选为2；R1选自氢、C1～C10的饱和脂肪烃基；R1优选为氢；式6所示的化合物优选为n
11
为1～20的整数；优选的，式6所示的化合物为分子量为840～10000g/mol的聚苯醚。
[0043]本专利技术制备聚酰亚胺的聚合单体二元酸酐，可以使用各种公知的二元酸酐。
[0044]具体地，二元酸酐可以举出例如：均苯四甲酸二酐、3,4,3',4'
‑
联苯四甲酸二酐、2,3,3',4'
‑
联苯四甲酸二酐、2,3,2',3'
‑
联苯四甲酸二酐、3,4,3',4'
‑
二苯甲酮四甲酸二酐、2,3,3',4'
‑
二苯甲酮四甲酸二酐、3,4,3',4'
‑
二苯醚四甲酸二酐、2,3,3',4'
‑
二苯醚四甲酸二酐、3,4,3',4'
‑
二苯砜四甲酸二酐、2,3,3',4'
‑
二苯砜四甲酸二酐、1,4,5,8
‑
萘四甲酸二酐、2,2
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)丙烷二酐、1,4
‑
二(3,4
‑
二羧基苯氧)苯基二酐、1,3
‑
二(3,4
‑
二羧基苯氧)苯基二酐、3,4
‑
二羧基苯甲酸
‑
(3,4
‑
二羧基苯酚)酯二酐和2,2
‑
双[4
‑
(3,4
‑
二羧基苯氧)苯基]丙烷二酐等芳香二
[0045]酐；2,2
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)六氟丙烷二酐等含氟芳香二酐；环己烷四羧酸二酐、环丁烷四羧酸二酐等含脂环结构的二酐；也可以是上述二种以上的组合。
[0046]在本专利技术的实施例中，二元酸酐优选为3,4,3'本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.如式1所示的聚酰亚胺，式1中，n为10～100的整数；n
11
为1～40的整数；m为0～4的整数；A选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；R1选自氢、烷基、环烷基、芳基中的一种或多种；R选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；Z1、Z2独立选自氢、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺，其特征在于，式1中，A选自取代或未取代的C6～C40芳基、取代或未取代的C3～C20脂肪环；R1选自氢、C1～C10的饱和脂肪烃基；R选自取代或未取代的C6～C40芳基、取代或未取代的C3～C20脂肪环；Z1、Z2独立选自氢、C1～C6烷基、C1～C6环烷基、C6～C10芳基中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺，其特征在于，其为3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺，其特征在于，其为4.如权利要求1
‑
3任一项所述的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，包括：(1)将式2所示的二元胺和式3所示的二元酸酐混合，进行酰胺化反应，再与式4所示的酸酐混合反应，形成式5所示的化合物；NH2‑
R
‑
NH2ꢀꢀꢀꢀꢀ
式2；式2中，R选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；
式3中，A选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；式4中，Z选自氢、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基中的一种或多种；式5中，n为10～100的整数；A选自取代或未取代的芳香族烃基、饱和或不饱和脂肪族基团中的一种或多种；R选自取代...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭海泉，马姣姣，杨正华，刘培奇，傅轶，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：