【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机聚合物及其制备，尤其涉及一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物及其制备方法和其在光学透明薄膜上的应用。
技术介绍
1、近年来，微电子及光电子领域快速发展，伴随人们对材料、器件结构研究的不断深入和器件制备工艺的不断进步，有机光电子器件的柔性化、透明化成为了主流趋势。聚酰亚胺薄膜凭借其良好的整体性能已被列为应用在柔性器件制作的首先选择的材料。然而传统的聚酰亚胺薄膜颜色较深，透光性较差，这是由于其高共轭分子结构中形成了电荷转移复合物。并且随着光电工程的发展，光电器件对高热阻光学薄膜的要求越来越高，大多数常见的聚合物薄膜如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯在高温下会失去其光学和机械性能。因此无色透明的耐高温聚合物光学薄膜已经引起了学术界和工程应用的广泛关注。
2、现有技术中聚酰亚胺薄膜由于分子链内或分子链间形成强烈的电荷转移络合物作用，使其在紫外-可见光范围内对蓝紫光具有强烈吸收，呈现棕色或棕黄色，同时热膨胀系数较高，严重限制了其在柔性显示、先进挠性覆铜板、电子封装等领域的应用。
技术实现思路
1、基于上述技术问题，本专利技术提供了含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物及其制备方法和其在光学透明薄膜上的应用，该聚合物具有较长的主链和较大的侧基。同时，因为大量的短链分支存在，氟原子的引入，可以减少分子内和分子间的电荷转移，减少分子间的相互作用，从而提高薄膜的溶解度和透光性。将酰胺单元引入主链中，利用氢键作用提高分子链的堆叠能力从而降低薄膜的低热膨胀性值。制备的
2、本专利技术的第一个目的在于提供一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物，其技术点在于，所述含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物结构式如式(i)所示：
3、
4、其中，ar为中的任意一种。
5、本专利技术的第二个目的在于提供一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其技术点在于，具体为：将2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)、二胺单体和干燥的氯化钙置于反应瓶，以吡啶、亚磷酸三苯酯和n-甲基吡咯烷酮的混合物为溶剂，投入所述反应瓶中，将反应瓶放在磁力搅拌器上，加热搅拌，待观察到2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)溶解后，再逐滴加入n-甲基吡咯烷酮溶解残留的二胺单体，于100～180℃温度下反应3～36h后将产物倒入50～200ml的乙醇中搅拌，搅拌结束后进行抽滤，洗去溶剂，之后放入45℃的真空烘箱中干燥12h，最后制备出含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物，具体反应方程式如下：
6、
7、为了更好的实现上述技术方案，本专利技术的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法中二胺单体的结构式如式(ii)所示：
8、其中，ar为中的任意一种。
9、为了更好的实现上述技术方案，本专利技术的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法中2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)与二胺单体的摩尔质量之比为1：(1～5.4)。
10、为了更好的实现上述技术方案，本专利技术的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法中吡啶、亚磷酸三苯酯和n-甲基吡咯烷酮的体积比例为1：(2～7.5)：(6～10.5)。
11、为了更好的实现上述技术方案，本专利技术的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法中2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)的制备方法如下：
12、步骤一，偶联反应：在氮气气氛下，将2-氯-5-硝基三氟甲苯、无水间苯三酚和无水碳酸钾放入三颈烧瓶中，以n，n-二甲基甲酰胺为溶剂，加入80ml甲苯，缓慢升温回流蒸除反应体系中的甲苯进行偶联反应结束降温出料于冰水混合物中将产物用去离子水洗涤，再用甲醇洗涤抽滤，最后在60℃真空干燥箱中干燥，即1,3,5-三(4-硝基-2-(三氟甲基)-苯氧基)苯，具体反应如下：
13、
14、步骤二，还原反应：在氮气气氛下取三颈圆底烧瓶将1,3,5-三(4-硝基-2-(三氟甲基)-苯氧基)-苯和催化剂分散于乙醇中后缓慢滴入水合肼得到混合物a，将混合物a回流3～10天后，通过砂芯漏斗过滤去除催化剂，通过旋转蒸发器浓缩滤液以去除多余的水合肼得到混合物b，在搅拌条件下，将混合物b加入冰水混合物中，得到淡黄色的沉淀物，将淡黄色的沉淀物用蒸馏水彻底清洗，真空干燥后，二氯甲烷柱层析洗脱，得到白色固体粉末，即1,3,5-三(4-氨基-2-(三氟甲基)苯氧基)苯，具体反应如下：
15、
16、步骤三，扣环反应：在氮气气氛下于三颈圆底烧瓶中将1,3,5-三(4-氨基-2-(三氟甲基)苯氧基)苯和偏苯三酸酐分散于18～60ml乙酸中后将混合物回流12～60h关闭加热和搅拌装置，将产物进行过滤处理，并用甲醇洗涤将产物放在70℃的真空烘箱中干燥24h得到所述的2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)，具体反应如下：
17、
18、为了更好的实现上述技术方案，本专利技术的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法中上述的步骤一中无水间苯三酚、2-氯-5-硝基三氟甲苯化合物和无水碳酸钾三者的摩尔质量比为1：(2.5～6.0)：(4.0～7.0)。
19、为了更好的实现上述技术方案，本专利技术的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法中上述的步骤一中缓慢升温到110～180℃，回流时间为4～30h后，蒸除反应体系中的所有甲苯后在110～180℃条件下反应8～30h，反应结束以后降温至20～120℃。
20、上述的步骤二中1,3,5-三(4-硝基-2-(三氟甲基)-苯氧基)-苯、催化剂和乙醇的质量体积比为(6.92～27.68)g：(0.20～2.0)g：(100～180)ml。
21、为了更好的实现上述技术方案，本专利技术的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法中上述的催化剂为钯碳。
22、为了更好的实现上述技术方案，本专利技术的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法中上述的步骤三中1,3,5-三(4-氨基-2-(三氟甲基)苯氧基)苯和偏苯三酸酐二者的摩尔质量比为1：(2.5～7.0)。
23、本专利技术的第三个目的在于提供一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的应用，其技术点在于，所述含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物在制备光学透明薄膜领域的应用，具体为：将含氟线性长链透明本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物，其特征在于，所述含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物结构式如式(I)所示：
2.一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，具体为：将2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)、二胺单体和干燥的氯化钙置于反应瓶，以吡啶、亚磷酸三苯酯和N-甲基吡咯烷酮的混合物为溶剂，投入所述反应瓶中，将反应瓶放在磁力搅拌器上，加热搅拌，待观察到2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)溶解后，再逐滴加入N-甲基吡咯烷酮溶解残留的二胺单体，于100～180℃温度下反应3～36h后将产物倒入50～200mL的乙醇中搅拌，搅拌结束后进行抽滤，洗去溶剂，之后放入45℃的真空烘箱中干燥12h，最后制备出含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物，具体反应方程式如下：
3.根据权利要求2所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述二胺单体的结构式
4.根据权利要求2所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)与二胺单体的摩尔质量之比为1：(1～5.4)。
5.根据权利要求2所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述吡啶、亚磷酸三苯酯和N-甲基吡咯烷酮的体积比例为1：(2～7.5)：(6～10.5)。
6.根据权利要求2所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)的制备方法如下：
7.根据权利要求6所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤一中无水间苯三酚、2-氯-5-硝基三氟甲苯化合物和无水碳酸钾三者的摩尔质量比为1：(2.5～6.0)：(4.0～7.0)。
8.根据权利要求6所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤一中缓慢升温到110～180℃，回流时间为4～30h后，蒸除反应体系中的所有甲苯后在110～180℃条件下反应8～30h，反应结束以后降温至20～120℃。
9.根据权利要求6所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤二中1,3,5-三(4-硝基-2-(三氟甲基)-苯氧基)-苯、催化剂和乙醇的质量体积比为(6.92～27.68)g：(0.20～2.0)g：(100～180)mL。
10.根据权利要求5所述的一种用于制备聚酰胺酰亚胺薄膜的单体的制备方法，其特征在于，所述催化剂为钯碳。
11.根据权利要求6所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤三中1,3,5-三(4-氨基-2-(三氟甲基)苯氧基)苯和偏苯三酸酐二者的摩尔质量比为1：(2.5～7.0)。
12.一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的应用，其特征在于，所述含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物在制备光学透明薄膜领域的应用，具体为：将含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物溶于环己酮中得到溶液，然后取溶液滴在玻璃基板上，并将玻璃基板上的薄膜放在烘箱中干燥，烘箱初始温度设定为60℃，升温速度为10℃/h，直到温度上升到100℃，真空干燥24h至溶剂完全蒸发，蒸发结束后制得含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺薄膜。
...【技术特征摘要】
1.一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物，其特征在于，所述含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物结构式如式(i)所示：
2.一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，具体为：将2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)、二胺单体和干燥的氯化钙置于反应瓶，以吡啶、亚磷酸三苯酯和n-甲基吡咯烷酮的混合物为溶剂，投入所述反应瓶中，将反应瓶放在磁力搅拌器上，加热搅拌，待观察到2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)溶解后，再逐滴加入n-甲基吡咯烷酮溶解残留的二胺单体，于100～180℃温度下反应3～36h后将产物倒入50～200ml的乙醇中搅拌，搅拌结束后进行抽滤，洗去溶剂，之后放入45℃的真空烘箱中干燥12h，最后制备出含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物，具体反应方程式如下：
3.根据权利要求2所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述二胺单体的结构式如式(ii)所示：
4.根据权利要求2所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(氧))三(3-(三氟甲基)苯-4,1-二基))三(1,3-二氧异吲哚-5-羧酸)与二胺单体的摩尔质量之比为1：(1～5.4)。
5.根据权利要求2所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述吡啶、亚磷酸三苯酯和n-甲基吡咯烷酮的体积比例为1：(2～7.5)：(6～10.5)。
6.根据权利要求2所述的一种含氟线性长链透明聚酰胺酰亚胺聚合物的制备方法，其特征在于，所述2,2',2"-((苯-1,3,5-三基三(...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁志华，刘禹，
申请(专利权)人：南通际光光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。