[发明专利]一种透明聚酰亚胺及其制备方法

权利要求书

1.一种透明聚酰亚胺树脂材料，其特征在于，所述的聚酰亚胺树脂材料具有如下结构式：

其中，Ar是二元伯胺单体残基，n是大于0的整数，1，4-环己基二醚的结构是以下两种异构单元中的任意一种或者两种的混合物：

反式1，4-环己基二醚            顺式1，4-环己基二醚。

2.根据权利要求1所述的透明聚酰亚胺树脂材料，其特征在于，所述的Ar是下列基团中的一种或两种以上：

3.根据权利要求1或2所述的透明聚酰亚胺树脂材料，其特征在于，所述的聚酰亚胺树脂材料的玻璃化转变温度为200℃～300℃。

4.根据权利要求1所述的透明聚酰亚胺树脂材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括步骤：由1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)环己烷二酐和二元伯胺单体通过缩聚反应得到；

所述的1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)环己烷二酐是反式1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)环己烷二酐、顺式1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)环己烷二酐中的任意一种或者两种的混合物。

5.根据权利要求4所述的透明聚酰亚胺树脂材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括步骤：

将1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)环己烷二酐和二元伯胺单体加到氮气或惰性气体保护的酚类溶剂中，搅拌使其完全溶解后加入催化剂，然后将反应体系升温至180℃～210℃，反应6小时～12小时，待反应体系冷却后倒入沉淀剂中，收集沉淀后充分洗涤、干燥，制得透明聚酰亚胺树脂。

6.根据权利要求4所述的透明聚酰亚胺树脂材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括步骤：

步骤1：将二元伯胺单体加到氮气或惰性气体保护的极性非质子溶剂中，搅拌使其完全溶解后加入1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)环己烷二酐，搅拌反应12小时～48小时，得到透明粘稠液体：聚酰胺酸溶液；

步骤2：采用热亚胺化法或化学亚胺化法将聚酰胺酸溶液制备成聚酰亚胺溶液，干燥，制得透明聚酰亚胺树脂。

7.根据权利要求6所述的透明聚酰亚胺树脂材料的制备方法，其特征在于，所述的热亚胺化法包括：将聚酰胺酸溶液涂敷成薄膜后干燥，制得透明聚酰亚胺树脂；

所述的化学亚胺化法包括：在聚酰胺酸溶液中加入乙酸酐和吡啶的混合液，继续搅拌反应12小时～48小时，得到聚酰亚胺溶液，将聚酰亚胺溶液倒入沉淀剂中，收集沉淀后充分洗涤、干燥，制得透明聚酰亚胺树脂。

8.根据权利要求4所述的透明聚酰亚胺树脂材料的制备方法，其特征在于，所述的二元伯胺单体选自3，3′-二氨基二苯砜、4，4′-二氨基二苯砜、2，2′-双(三氟甲基)-4，4′-二氨基联苯、2，2′-二(三氟甲基)-4，4′-二氨基二苯醚、2，2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2，2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷、1，3-双(3-氨基苯氧基)苯、4，4′-双(3-氨基苯氧基)二苯基砜、2，2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、1，3-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯、1，3-双(5-氨基-3-三氟甲基苯氧基)苯、4，4′-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜、4，4′-双(3-三氟甲基-5-氨基苯氧基)二苯砜、2，2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2，2-双[4-(3-三氟甲基-5-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷中的一种或两种以上。

9.一种二酐单体，其特征在于，所述的二酐单体是反式1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)环己烷二酐、顺式1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)环己烷二酐中的任意一种或者两种的混合物。

10.根据权利要求9所述的二酐单体的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：

(1)以1，4-环己烷二醇顺反混合物为原料，在氢化钠的作用下，和4-硝基邻苯二甲腈反应，将反应液倒入水中，析出沉淀，过滤，洗涤，干燥得到顺反混合的1，4-双(3，4-二腈基苯氧基)环己烷；

(2)将顺反混合的1，4-双(3，4-二腈基苯氧基)环己烷通过重结晶提纯的方法，分别得到反式1，4-双(3，4-二腈基苯氧基)环己烷和顺式1，4-双(3，4-二腈基苯氧基)环己烷；

(3)将顺反混合的1，4-双(3，4-二腈基苯氧基)环己烷、反式1，4-双(3，4-二腈基苯氧基)环己烷或顺式1，4-双(3，4-二腈基苯氧基)环己烷在氢氧化钾的乙醇和水混合溶液中水解，酸化，脱水，干燥，相应得到顺反混合的1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)环己烷二酐、反式1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)环己烷二酐或顺式1，4-双(3，4-二羧酸苯氧基)环己烷二酐。