[发明专利]聚酰亚胺微球及其制备方法与应用

权利要求书

1.式I所示无规共聚物微球，

式I

所述式I中，R选自单键和-O-中的至少一种；

T为封端基团，选自邻苯二甲酸酐、4-苯乙炔基苯酐和5-降冰片烯-2,3-二酸酐中的至少一种；

x为0-1的任意数值，n为0-100的任意整数。

2.根据权利要求1所述的微球，其特征在于：所述式I中，x为0.8-1的任意数值；

所述微球的直径为0.1～20μm，球形度>90%，T_g>300℃，热分解温度>500°C。

3.一种制备权利要求1或2所述式I所示无规共聚物微球的方法，包括如下步骤：

1）将芳香族二胺单体溶于非质子强极性溶剂中形成均相溶液后再加入芳香族二酐单体和封端剂进行反应，得到聚酰胺酸溶液；

2）在所述步骤1）所得聚酰胺酸溶液中加入甲苯和异喹啉进行反应，得到聚酰亚胺溶液；

3）将所述步骤2）中所得聚酰亚胺溶液沉淀在沉淀剂中，将所得沉淀物干燥后得到聚酰亚胺树脂；

4）将所述步骤3）所得聚酰亚胺树脂溶于有机溶剂中得到聚酰亚胺溶液后加入分散剂的水溶液进行乳化，得到所述式I所示无规共聚物微球。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤1）中，所述芳香族二胺单体选自2,2′-双三氟甲基-4,4′-联苯二胺、1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基)苯、4,4′-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)联苯、2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基二苯醚和4,4′-氨基-2,2′-甲基-1,1′-联苯中的至少一种；

所述芳香族二酐单体选自3,3′,4,4′-二苯醚四酸二酐、2,3,3′,4′-二苯醚四酸二酐、3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐和2,3,3′,4′-联苯四甲酸二酐中的至少一种；

所述封端剂选自邻苯二甲酸酐、苯乙炔苯酐和5-降冰片烯-2,3-二酸酐中的至少一种；

所述非质子强极性溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和N，N-二甲基甲酰胺中的至少一种；

所述芳香族二酐单体与芳香族二胺单体的投料摩尔比为(1.20-1.00)∶1.00∶(0.40-0)， 优选(1.10-1.05)∶1.00∶(0.20-0.10)；

所述反应步骤中，时间为10~30小时，优选为20~25小时，温度为0-35℃，优选15-25℃。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述步骤2）中，所述甲苯的用量为所述步骤1）所得聚酰胺酸溶液质量的六分之一，所述异喹啉的用量为所述步骤1）所得聚酰胺酸溶液质量的百分之一；

所述反应步骤中，温度为160-200℃，优选180-190℃；时间为5~30小时，优选为10~20小时。

6.根据权利要求3-5任一所述的方法，其特征在于：所述步骤3）中，所述沉淀剂选自无水乙醇、无水甲醇和水中的至少一种；

所述干燥步骤中，温度为180℃，时间为24小时。

7.根据权利要求3-6任一所述的方法，其特征在于：所述步骤4）中，所述聚酰亚胺树脂在所述聚酰亚胺溶液中的重量百分比为1-20%，优选5-10%；

所述有机溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种；

所述分散剂选自聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种；

所述分散剂的水溶液中分散剂的重量百分比为1-20%，优选2.5-10%；

所述可溶性聚酰亚胺树脂与所述分散剂的质量比为（1-10）∶（0-2），优选（4-5）∶（1-1.5），所述分散剂的质量不为0；

所述乳化步骤中，温度为0-50℃，优选20-40℃；搅拌速度为200-1000rpm，优选400-700rpm；乳化时间为1-12小时，优选5-10小时。

8.权利要求1或2所述聚酰亚胺微球在制备催化剂载体、增韧复合材料或液晶显示器的板间隔离材料中的应用。

9.含有权利要求1或2所述聚酰亚胺微球的催化剂载体、增韧复合材料或液晶显示器的板间隔离材料。