【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机高分子材料，具体涉及一种聚酰亚胺化合物，尤其涉及一种含n-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体及其制备方法、聚酰亚胺化合物和应用。
技术介绍
1、近年来，光电器件的发展呈现出轻质化、超薄化、柔性化的特点，作为传统透明基板材料的玻璃已经无法逐渐满足未来柔性封装技术的发展要求。与无机玻璃相比，无色透明聚酰亚胺(cpi)具有许多独特的优点，包括良好的柔韧性、耐高温性和易于加工性，因此在柔性显示设备中广泛应用于触摸传感器面板和薄膜晶体管衬底薄膜。理想的cpi应具有高tg、低热膨胀系数(cte)、优异的光学透明度和良好的机械性能。传统的聚酰亚胺由于其电子共轭效应以及在供电子二胺残基和吸电子二酐残基之间形成分子内和分子间的电荷转移络合物(ctc)而呈现出较深的颜色。因此，包括减少甚至消除ctc的形成以及破坏电子共轭效应是制备cpi的有效策略。然而，这些方法会对所得聚合物的热性能和机械性能产生不利影响。因此，在保持cpi优异的热性能和机械性能的同时，对其光学性能的改进是许多科研工作者的目标。
2、肼是最简单的二胺，它与二酐及其衍生物的反应已有多年的报道，但由于单体反应性较低，所得聚合物的溶解度较差，无法获得高分子量的聚酰亚胺(chem.soc.1937，16-33)。早在20世纪90年代，hay等通过水合肼与苝二酐(macromolecules 1994，27，4410-4412)、萘二酐(macromolecules 1994，27，3116-3118)和连萘二酐(macromolecules 1993，26，5824-
3、基于现有技术存在的问题，本专利技术基于现有技术中的以含邻位取代的酰亚胺结构的化合物为原料的技术的基础上，通过多种二胺单体和二酐单体作为共聚单体共聚得到的聚酰亚胺，从而得到具有耐高温、高透光率和低黄度值的综合性能优异的聚酰亚胺薄膜。
技术实现思路
1、有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供了一种含n-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体、聚酰亚胺化合物及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了本专利技术实施例提供了一种n-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体，它具有如下式中所示的结构：
3、
4、本专利技术提供了上述结构的含n-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体的制备方法，其包括：
5、使3-卤代苯酐、甲胺和溶剂于70～80℃反应2～10h，制备3-卤(甲基酞酰亚胺)；
6、以及，使所述的3-卤(甲基酞酰亚胺)、偶联剂、催化剂和溶剂于60～150℃进行偶联反应12～24h，制备3，3′-双(甲基酞酰亚胺)；
7、以及使所述的3，3′-双(甲基酞酰亚胺)、水合肼、溶剂于80～140℃反应2～4h，制得含n-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体。
8、本专利技术实施例还提供一种含n-氨基酞酰亚胺结构的聚酰亚胺化合物，具有如下式所示的结构：
9、
10、其中，0＜n＜200，0＜m＜200，ar１选自下式中任一者所示的结构：
11、
12、虚线---代表二酐的接入位置。
13、ar2选自下式中任一者所示的结构：
14、
15、上述技术方案提供的聚酰亚胺化合物由上述含n-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体、共聚二胺单体和二酐单体进行缩聚反应制得；
16、所述二酐单体具有下式中任一者所示的结构：
17、
18、所述共聚二胺单体具有下式中任一者所示的结构：
19、
20、采用上述技术方案提供的聚酰亚胺化合物可应用于一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，其包括：
21、s1.在保护性气体的氛围下，使包含n-氨基酞酰亚胺、共聚二胺单体、二酐单体、催化剂和第一有机溶剂形成所述第四均匀混合反应体系；
22、s2.将所述第四均匀混合反应体系加热进行反应得到混合物，经处理后制备得到含n-氨基酞酰亚胺聚酰亚胺；
23、s3.向所述含n-氨基酞酰亚胺聚酰亚胺中加入第二有机溶剂得到聚酰亚胺溶液；
24、s4.将所述聚酰亚胺溶液采用流延法进行铺膜处理制备得到聚酰亚胺薄膜。
25、其中，还包括对所述阶梯升温热处理后的基体于水中进行水煮处理；
26、优选地，还包括在制备n-氨基酞酰亚胺聚酰亚胺的反应完成后，对得到的所述混合物进行纯化、干燥处理后，得到含n-氨基酞酰亚胺聚酰亚胺。
27、本专利技术实施例还提供了由前述方法制备的聚酰亚胺薄膜。
28、优选地，所述聚酰亚胺薄膜的厚度为8～90μm。
29、优选地，所述聚酰亚胺薄膜在450nm处的光学透过率大于80％，l*值大于92，a*值接近于零，b*值介于1.5～4.0之间，yi值介于3-7之间；其中，l*、a*、b*、yi是代表薄膜颜色的色度值，可由色差仪检测得到，l*、a*、b*、yi的数值范围均为-100至+100；l*代表明暗度，数值越接近100表示样品越白或亮，反之代表越暗；a*代表红绿度，正值表示偏红，负值表示偏绿；b*代表黄蓝度，正值表示偏黄，负值表示偏蓝；yi用来表征无色透明高分子材料黄变的程度，yi与b*类似，正值表示偏黄，负值表示偏蓝，越接近0说明高分子膜越透明。
30、本专利技术所获得的有益技术效果：
31、1.采用本专利技术的技术方案提供的本专利技术所制备的聚酰亚胺薄膜具有更好的耐热性能，其5％热分解温度最高到达495℃，所制备的聚酰亚胺薄膜在n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、间甲酚等有机溶剂中有较好的溶解性，制备的聚酰亚胺薄膜具有优异的光学性能，截止波长在290～400nm之间，制备的聚酰亚胺薄膜在450nm处的光学透过率大于80％；l*值大于92，a*值接近于零，b*值介于1.5～4.0之间，yi均小于10。
32、2.本专利技术首次将含n-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体与各类二胺单体进行共聚，并应用于制备聚酰亚胺薄膜，本专利技术中含n-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体的制备方法原料易得，成本低廉，且具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含N-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体的制备方法，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的二胺单体的制备方法，其特征在于：
3.一种含N-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体，采用如权利要求1或2所述的制备方法得到；所述二胺单体的结构如式(I)所示：
4.一种聚酰亚胺化合物，其特征在于，具有如式(II)所示的结构：
5.一种如权利要求4所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S4中，所述流延法包括将所述N-氨基酞酰亚胺聚酰亚胺溶于所述第二有机溶剂形成所述聚酰亚胺溶液，将聚酰亚胺溶液在基体上铺膜，并于60～80℃干燥处理5～10h，再经阶梯升温热处理，制得聚酰亚胺薄膜；
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S2中，还包括对得到的所述混合物进行纯化、干燥处理，得到含N-氨基酞酰亚胺聚酰亚胺；
10.一种聚酰亚胺薄膜，采
...【技术特征摘要】
1.一种含n-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体的制备方法，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的二胺单体的制备方法，其特征在于：
3.一种含n-氨基酞酰亚胺结构的二胺单体，采用如权利要求1或2所述的制备方法得到；所述二胺单体的结构如式(i)所示：
4.一种聚酰亚胺化合物，其特征在于，具有如式(ii)所示的结构：
5.一种如权利要求4所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永乐，阎敬灵，田春，王震，陈爱民，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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