[发明专利]一种可溶性聚酰亚胺树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺材料领域，特别涉及可溶性聚酰亚胺树脂的制备方法。

背景技术

可溶性聚酰亚胺树脂是一种对普通不溶性聚酰亚胺主链改变后得到的高分子聚合物，与普通聚酰亚胺相比，其不仅具有优良的化学稳定性、热稳定性和力学性能，还具有可溶性。可溶性聚酰亚胺树脂的发现，拓展了聚酰亚胺的应用领域。在光通讯领域中，可溶性聚酰亚胺树脂可以被用作光波导材料(waveguide)、光电封装材料、二阶非线性光学材料(NLO)、光折变材料(photorefractive)、光敏材料(photosensitive)以及光电材料(electro-optic)等。在这些应用领域中，特别要求聚酰亚胺树脂的溶解性能好和光学透明性能极佳。

可溶性聚酰亚胺树脂的制备方法为：将具有柔性结构单元、大体积侧基或氟甲基取代基的单体进行聚合反应，得到聚酰胺酸溶液；然后将聚酰胺酸溶液通过亚胺化，得到聚酰亚胺溶液；聚酰亚胺溶液经过沉淀、清洗、干燥，得到聚酰亚胺树脂。

所述可溶性聚酰亚胺树脂的制备方法中，使用了大量的非质子极性溶剂、脱水剂、酰亚胺催化剂等，因此得到的聚酰亚胺树脂必须经过清洗干燥，去除各种试剂和无机盐等物质。而且得到聚酰亚胺溶液后，为避免原反应溶液体系表观粘度过高，给树脂的沉淀析出、清洗和干燥带来不便，还需要在原反应溶液体系中先加入大量的稀释试剂，如DMAc，DMF，NMP，丙酮，石油醚，四氢呋喃，乙酸乙酯，γ-丁内酯，二甲基亚砜等。大量的化学物质掺杂的聚酰亚胺树脂中，直接影响后续制备的薄膜的透光性。

为了去除聚酰亚胺溶液中溶剂等化学物质，需要将稀释过的聚酰亚胺溶液缓慢的倾倒入被高速搅拌的溶剂中，沉淀析出絮状树脂。该处被高速搅拌、并用于树脂沉淀析出的溶剂可以是水、乙醇、甲醇、DMAc、DMF、NMP、丙酮等溶剂中的一种或多种，再将析出的絮状树脂经多次洗涤，干燥。

但是，上述去除溶剂等物质的方法比较繁琐，清洗不彻底，沉淀析出不规则的絮状树脂不易烘干和收集，树脂收率低，因此不利于工业化连续生产。

发明内容

本发明解决的技术问题在于一种可溶性聚酰亚胺树脂的制备方法，无需使用稀释试剂，可连续化生产得到有机试剂和无机盐残留少的聚酰亚胺树脂，树脂收率高。

本发明公开了一种可溶性聚酰亚胺树脂的制备方法，包括以下步骤：

(A)将聚酰亚胺溶液进行真空脱泡处理；

(B)将所述真空脱泡处理后的聚酰亚胺溶液在极性溶剂中连续挤出，得到直径为0.01～0.05mm的丝束状树脂；

(C)将所述丝束状树脂经过水洗，烘干，得到可溶性聚酰亚胺树脂的成品。

优选的，所述步骤(A)中，所述聚酰亚胺溶液的表观粘度为300～300000cp。

优选的，所述步骤(A)中，所述聚酰亚胺溶液的温度为10～60℃。

优选的，所述步骤(A)中，所述真空脱泡的时间为8～30小时。

优选的，所述步骤(B)中，所述极性溶剂为去离子水、乙醇、甲醇、甲酸、丙酮、戊酮、N,N-二甲基乙酰胺，N,N-二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮和乙酸乙酯中的一种或多种。

优选的，所述步骤(B)中，采用树脂成型器进行连续挤出。

优选的，所述步骤(B)中，所述极性溶剂的流速为1～100m/min。

优选的，所述步骤(C)中，所述水洗的温度为5～100℃，所述水洗的时间为5～20分钟。

优选的，所述步骤(C)中，所述烘干的温度为80～200℃，所述烘干的时间为5～30分钟。

优选的，所述步骤(C)中，所述烘干后还包括：切割。

与现有技术相比，本发明可溶性聚酰亚胺树脂的制备方法，包括以下步骤：将聚酰亚胺溶液进行真空脱泡处理；将所述真空脱泡处理后的聚酰亚胺溶液在极性溶剂中连续挤出，得到直径为0.01～0.05mm的丝束状树脂；将所述丝束状树脂经过水洗，烘干，得到可溶性聚酰亚胺树脂的成品。本发明无需将聚酰亚胺溶液进行稀释即可挤出成型，得到丝束状树脂，从而减少了有机溶剂的使用，方便后续的水洗和干燥，使有机试剂和无机盐残留少。其次，本发明可以实现连续化生产，树脂收率高，具有较好的安全性和工业应用性。进一步的，对于制备无色透明聚酰亚胺材料的可溶性聚酰亚胺树脂而言，本发明保证了该类树脂在成型后清洗彻底，并经较低温度干燥后溶剂去除干净，采用本发明方法获得的该类树脂制成的薄膜，透光率较高。

附图说明

图1为实施例3及比较例3所述薄膜在不同波长下的透光率；