[发明专利]一种聚酰亚胺耐高温水性分散体涂料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚酰亚胺耐高温水性分散体涂料，其特征在于由下述方法制备获得：首先通过二元胺和二元酐共缩聚合成共缩聚型聚酰亚胺，再通过磺酸化或者羧酸化的化学改性手段制备亲水性聚酰亚胺；该聚酰亚胺根据需要调配其聚合物中羧酸或者磺酸的比例，或加入某些具有特殊性能的嵌段而获得所需性能的芳族聚酰亚胺；接着通过高速粉碎、分散稳定的技术制备得到所需的水性聚酰亚胺分散体涂料。

2.一种如权利要求1所述的聚酰亚胺耐高温水性分散体涂料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

(1)在氮气保护和搅拌条件下，于250ml的三颈瓶中加入1～10g二元胺、0.5～10g二元酐、1～10g三乙胺、10～50ml有机溶剂；混合物在室温下搅拌5～30分钟后，加热到50～120℃反应1～12小时，再加热到150～200℃反应6～48小时；反应结束后，冷却到80～150℃，再加入50～150ml有机溶剂来降低溶液的高粘度，随后将其倒入3～8倍的丙酮溶剂中，过滤出纤维状的沉淀，经过醇洗、盐酸洗和水洗纯化完全后真空烘干，得到聚酰亚胺固体粉末；

(2)将上述聚酰亚胺粉末用N，N’-二甲基甲酰胺溶解，再加入1～5倍的98％浓硫酸，室温下连续搅拌反应3～24h，再在60～100℃下磺化反应2～12h，得到黄色糊状物质，再用大量甲醇与水的混合溶液进行反复洗涤，沉淀，烘干，得到磺化聚酰亚胺固体粉末；

(3)通过高速粉碎和分散稳定技术制备得到水性聚酰亚胺分散体涂料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的二元酐是均苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’-四甲酸二苯醚二酐、3，3’，4，4’-二苯甲酮四甲酸二酐、双酚A型二醚二酐、对苯撑二醚二酐、1，4，5，8-萘四甲酸二酐、3，3’，4，4’-四甲酸联苯二酐、3，3’，4，4’-二苯酮四酸二酐、2，2’-双[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所说的二元胺是4，4’-二氨基二苯醚、3，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二氨基二苯醚、4，4’-二氨基二苯砜、4，4’-二氨基二苯甲烷、4，4’-二氨基-3，3’二甲基二苯甲烷、4，4’-二氨基-3，3’，5，5’  -四甲基二苯甲烷、4，4’-二氨基-3，3’二甲基联苯、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、1，4-双(3-氨基苯氧基)苯、1，2-双(4-氨基苯氧基)苯、1，3-双(3-氨基苯氧基)苯、1，2-双(3-氨基苯氧基)苯、4，4’-双(4-氨基苯氧基)二苯砜、4，4’-双(3-氨基苯氧基)二苯砜、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2，2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4，4’-双(4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4，4’-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮、α，ω-二氨端基多硅氧烷、4，4’-双(4-氨基苯甲酰基)二苯醚、4’-羟基苯基-4，4’-二氨基二苯甲烷、2，2’-二磺酸联苯胺、2，5-苯二胺磺酸、2，2’-二磺酸-5，5’-二甲基联苯、2，2’-二磺酸-4，4’-双氨基联苯醚、2，7-二磺酸-9，9’-双(4-氨基苯基)芴、2，2’-双(3-磺酸丙氧基)联苯、3-(2’，4’-二氨基苯氧基)磺酸丙烷等，优选1，4，5，8-萘四甲酸二酐、双酚A型二醚二酐、2，2’-二磺酸联苯胺、2，5-苯二胺磺酸、2，2’-二磺酸-5，5’-二甲基联苯、2，2’-二磺酸-4，4’-双氨基联苯醚、2，7-二磺酸-9，9’-双(4-氨基苯基)芴、2，2’-双(3-磺酸丙氧基)联苯或3-(2’，4’-二氨基苯氧基)磺酸丙烷。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所说的芳族聚酰亚胺合成所用的有机溶剂是二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、间甲酚、N-甲基-2-吡咯烷酮或二甲基亚砜。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所说的高速粉碎技术是先将聚合物加热到100℃以上干燥4～24个小时，再将干燥的固体物质用粉碎机粉碎成粉末，然后将这些粉末在氮气氛中180～220℃下热处理1～12个小时，调制出热可塑性聚酰亚胺粉末。