【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料科学领域，具体涉及一种聚酰胺酸溶液及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚酰亚胺(pi)是一种分子链含有酰亚胺环结构的高性能聚合物，高度共轭的分子结构赋予其优异的机械强度、尺寸温度性、耐高温、耐辐照、耐腐蚀、绝缘等特点，由其制备的高性能材料如薄膜、纤维、树脂、涂料等已广泛应用于柔性显示、半导体封装、光伏能源、航空航天、军工等高科技领域。作为目前应用最为广泛与最为成功的聚酰亚胺制品，聚酰亚胺薄膜一直是各国关注的重点，特别是近年来oled、柔性电子显示等产业的兴起，聚酰亚胺薄膜迎来新的研究热潮。通常用于oled领域的聚酰亚胺具有高度共轭的化学结构，难以溶解于常规有机溶剂，故通常由“两步法”技术路线制备。即先在常温下，把二胺单体与二酐单体在溶剂中溶解，它们会自发地发生聚合反应，得到粘稠胶状物聚酰胺酸(paa)溶液，然后将聚酰胺酸溶液通过旋涂法或者延流法涂覆在滑面玻璃板上，再通过热亚胺化的方法进行脱水处理，或者直接将paa溶液进行化学脱水，得到pi薄膜或粉体。
2、然而，采用目前的现有技术所制备的聚酰胺酸溶液由于常规工艺的限制，经常使得原料在反应过程中在底部出现聚合，在局部产生爆聚的现象，从而使得所得聚酰胺酸溶液的均一性较差，且反应得到的聚酰胺酸溶液的收率与转化率较低。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中常规制备方法由于局部出现爆聚现象使得所得到的聚酰胺酸溶液均一性较差，收率与转化率较低的缺陷，从而提供一种聚酰胺酸溶液及其制备方
2、为此，本专利技术提供了一种聚酰胺酸溶液的制备方法，包括如下步骤：
3、s1、将二胺单体与溶剂混合得到混合液a；
4、s2、将二酐单体与溶剂混合得到混合液b；
5、s3、将混合液a与混合液b混合进行第一次聚合反应，再加入二酐单体进行第二次聚合反应，即得聚酰胺酸溶液。
6、s2步骤和s3步骤所采用的二酐单体的总摩尔数与s1步骤采用的二胺单体的摩尔数的比值为0.99-1.5。
7、所述二酐单体选自均苯四甲酸酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、3,3’,4,4’-四羧酸二苯醚二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸二酸酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、4,4’-六氟异丙基邻苯二甲酸酐中的一种或多种；和/或，所述二胺单体选自4,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯砜、1,5-二氨基萘、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、2-氨基-4-苯基噻唑中的一种或多种；和/或，所述s1或者s2步骤采用的溶剂选自n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮中的至少一种。
8、所述s2步骤中混合液b中的二酐单体与所述s3步骤中加入的二酐单体的摩尔比值为0.8-1.2。
9、s1步骤中，所述二胺单体与溶剂的质量比为1.26-8.5:20-40；和/或，s2步骤中，所述二酐单体与溶剂的质量比为0.6-8:5-30。
10、所述s3步骤中分多次加入二酐单体；优选的，分3-5次加入二酐单体，相邻批次的间隔时间为20-40min；更优选的，分5次加入二酐单体，第1-5次二酐单体的添加量占s3步骤中二酐单体添加量总量的质量百分数依次为45％-55％、23％-28％、10％-15％、1％-10％和1％-10％。
11、所述第一次聚合反应或者第二次聚合反应的时间为30-60min，反应的温度为0-10℃。
12、所述s3步骤的反应过程中，还包括通入氮气和/或惰性气体的步骤；优选的，所述氮气和/或惰性气体的通入量为15-30ml/min。
13、进一步的，所述聚酰胺酸溶液的分子量为500-15000da；和/或，所述聚酰胺酸溶液的粘度为1-10000pa.s。
14、本专利技术还提供了一种聚酰胺酸溶液。
15、本专利技术还提供了一种聚酰胺酸溶液在制备聚酰亚胺制品中的应用。
16、所述聚酰亚胺制品可以是薄膜、纤维、树脂或者涂料。
17、本专利技术技术方案，具有如下优点：
18、1.本专利技术提供的一种聚酰胺酸溶液的制备方法，包括如下步骤：s1、将二胺单体与溶剂混合得到混合液a；s2、将二酐单体与溶剂混合得到混合液b；s3、将混合液a与混合液b混合进行第一次聚合反应，再加入二酐单体进行第二次聚合反应，即得聚酰胺酸溶液。本专利技术采用分别制备混合液a和混合液b，再将混合液a与混合液b混合进行第一次聚合反应，再加入二酐单体进行第二次聚合反应的方法，可以避免制备过程中发生爆聚从而导致制备得到的聚酰胺酸溶液出现聚合成粘块的现象，从而较大程度的提高了聚酰胺酸溶液的均一性，收率与转化率。
19、2.本专利技术提供的一种聚酰胺酸溶液的制备方法，通过控制s2步骤和s3步骤所采用的二酐单体的总摩尔数与s1步骤采用的二胺单体的摩尔数的比值为0.99-1.5，采用进一步限定二酐单体与二胺单体的摩尔比，更好地促进反应的发生速率并提高聚酰胺酸溶液的均一性，使反应的收率与转化率更高。
20、3.本专利技术提供的一种聚酰胺酸溶液的制备方法，s3步骤中分多次加入二酐单体；优选的，分3-5次加入二酐单体，相邻批次的间隔时间为20-40min；更优选的，分5次加入二酐单体，第1-5次二酐单体的添加量占s3步骤中二酐单体添加量总量的质量百分数依次为50％-60％、25％-30％、10％-15％、1％-10％和1％-10％，通过分多次加入二酐单体并控制二酐单体的加入量和相邻批次的间隔时间，可以更好的促进反应的发生，从而提高聚酰胺酸溶液的均一性，使反应的收率与转化率更高。
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1.一种聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，S2步骤和S3步骤所采用的二酐单体的总摩尔数与S1步骤采用的二胺单体的摩尔数的比值为0.99-1.5。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，所述二酐单体选自均苯四甲酸酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、3,3’,4,4’-四羧酸二苯醚二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸二酸酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、4,4’-六氟异丙基邻苯二甲酸酐中的一种或多种；和/或，所述二胺单体选自4,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯砜、1,5-二氨基萘、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、2-氨基-4-苯基噻唑中的一种或多种；和/或，所述S1或者S2步骤采用的溶剂选自N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一所述的聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1-4中任一所述的聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，S1步骤中，所述二胺单体与溶剂的质量比为1.26-8.5:20-40；和/或，S2步骤中，所述二酐单体与溶剂的质量比为0.6-8:5-30。
6.根据权利要求1-5中任一所述的聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中分多次加入二酐单体；优选的，分3-5次加入二酐单体，相邻批次的间隔时间为20-40min；更优选的，分5次加入二酐单体，第1-5次二酐单体的添加量占S3步骤中二酐单体添加量总量的质量百分数依次为45％-55％、23％-28％、10％-15％、1％-10％和1％-10％。
7.根据权利要求1-6中任一所述的聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，所述第一次聚合反应或者第二次聚合反应的时间为30-60min，反应的温度为0-10℃。
8.根据权利要求1-7中任一所述的聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，所述S3步骤的反应过程中，还包括通入氮气和/或惰性气体的步骤；优选的，所述氮气和/或惰性气体的通入量为15-30mL/min。
9.一种聚酰胺酸溶液，其特征在于，采用权利要求1-8中任一所述的聚酰胺酸溶液的制备方法制成。
10.一种由权利要求9所述的聚酰胺酸溶液在制备聚酰亚胺制品中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，s2步骤和s3步骤所采用的二酐单体的总摩尔数与s1步骤采用的二胺单体的摩尔数的比值为0.99-1.5。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，所述二酐单体选自均苯四甲酸酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、3,3’,4,4’-四羧酸二苯醚二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸二酸酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、4,4’-六氟异丙基邻苯二甲酸酐中的一种或多种；和/或，所述二胺单体选自4,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯砜、1,5-二氨基萘、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、2-氨基-4-苯基噻唑中的一种或多种；和/或，所述s1或者s2步骤采用的溶剂选自n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一所述的聚酰胺酸溶液的制备方法，其特征在于，所述s2步骤中混合液b中的二酐单体与所述s3步骤中加入的二酐单体的摩尔比值为0.8-1.2。
5.根据权利要求1-4中...
【专利技术属性】
技术研发人员：周红欣，李晓玲，宋媛，赵铮，
申请(专利权)人：上海瑛泰医疗器械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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