[发明专利]一种长链含磷酸侧链的聚酰亚胺及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种长链含磷酸侧链的聚酰亚胺，其特征在于：所述聚酰亚胺具有如式(I)所示的结构，平均相对分子量为10000～1000000：

其中，R₁为或

R₂为

n为5～5000之间的整数；

Q为氢或J；J为

R₃为

k为0、1或2；

x和y为1～25之间的整数，并且x+y≤50。

2.根据权利要求1所述的一种长链含磷酸侧链的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：

(1)在保护气体氛围中，将含酚羟基的芳香二胺单体与二酸酐在有机溶剂A和二甲苯中溶解，低温条件下进行缩聚反应，然后升温脱水反应，除去未反应的单体及杂质，得到化合物a；

所述的含酚羟基的芳香二胺单体为

所述的二酸酐为

(2)将步骤(1)所得化合物a溶解于有机溶剂B中，加入溴化试剂和碱性物质，反应得到化合物b；

(3)将步骤(2)所得化合物b溶解在有机溶剂B中，加入甲基丙烯酸三氟乙酯、三甲基硅封端的甲基丙烯酸羟乙酯、氯化亚铜、氯化铜和配基，反应体系除水除氧后进行反应，终止反应分离提纯后得到化合物c；

(4)将步骤(3)所得化合物c溶解在有机溶剂B中，滴加酸性溶液，常温下反应，反应产物分离提纯后得到化合物d；

(5)将步骤(4)所得化合物d在保护气体氛围下，溶解在有机溶剂B中，-20～10℃下加入三乙胺、氯化亚铜和磷化试剂，反应5～24小时，除去杂质，得到化合物e；

(6)将步骤(5)所得化合物e溶解在有机溶剂B中，加入三甲基卤硅烷进行水解，水解反应结束后除去有机溶剂B，得到长链含磷酸侧链的聚酰亚胺。

3.根据权利要求2所述的一种长链含磷酸侧链的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述含酚羟基的芳香二胺单体与二酸酐的摩尔比为1∶(1～1.6)；所述含酚羟基的芳香二胺单体和溶剂A的质量比为1∶10～100；所述有机溶剂A与二甲苯体积比为2∶1；所述有机溶剂A为N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺或间甲酚；所述保护气体为氮气；所述低温条件为温度-10～10℃，缩聚反应的时间为3～20小时；所述升温为升至温度100～200℃，脱水反应的时间为3～24小时。

4.根据权利要求2所述的一种长链含磷酸侧链的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述化合物a、溴化试剂与碱性物质的摩尔比为1∶1～10∶1～10；所述化合物a与有机溶剂B的质量比为1∶1～100；所述有机溶剂B是氯仿、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、二氧六环、吡啶和二甲基亚砜中的一种以上；所述溴化试剂是2-溴丙酰溴、2-溴丁酰溴或2-溴异丁酰溴；所述碱性物质是三乙胺；所述反应的温度是0～50℃，反应的时间为1～10小时。

5.根据权利要求2所述的一种长链含磷酸侧链的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述化合物b、甲基丙烯酸三氟乙酯、三甲基硅封端的甲基丙烯酸羟乙酯、氯化亚铜、氯化铜和配基的摩尔比为1∶1～25∶1～25∶1～10∶0.01～0.1∶1～10；所述化合物b与有机溶剂B的质量比为1∶10～100；所述反应的温度为40～100℃，时间为8～36小时；所述配基为吡啶或联二吡啶。

6.根据权利要求2所述的一种长链含磷酸侧链的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述化合物b和有机溶剂B的质量比为1∶10～100；所述反应的温度为10～35℃，反应的时间为3～10小时；所述酸性溶液为盐酸、硫酸、硝酸或乙酸，酸性溶液的加入量为有机溶剂B体积的0.1％～1％。

7.根据权利要求2所述的一种长链含磷酸侧链的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于：步骤(5)所述化合物d、三乙胺、氯化亚铜和磷化试剂的摩尔比为1∶(1～25)∶(0.1～2.5)∶(1～25)；所述化合物d与有机溶剂B的质量比为1∶10～100；所述磷化试剂为氯磷酸二乙酯、溴乙基磷酸二乙酯或碘甲基磷酸二乙酯；所述反应的温度为0～100℃。