[发明专利]一种含酚羟基的可溶性聚酰亚胺及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，特别涉及一种含酚羟基的可溶性聚酰亚胺及其制备方法与应用。

背景技术

聚酰亚胺是指分子主链中有酰亚胺环的一类聚合物，可分为两大类：芳香族聚酰亚胺和脂肪族聚酰亚胺。一般情况下所说的聚酰亚胺是指芳香族聚酰亚胺，其双环状结构的存在，使耐热性十分优良，可以在200℃以上长期使用，机械性能、电学性能也在工程塑料中十分突出。聚酰亚胺材料已广泛应用在航空、航天、微电子、液晶等领域。

20世纪50年代，聚酰亚胺蓬勃发展，商品化产业化也紧随其后，其中最具有代表性的是美国杜邦公司的Kapton膜和日本宇部兴产公司的Upilex膜，两种薄膜强度高，耐热性好，在聚酰亚胺产品中独占鳌头，得到了广泛的应用。

PI按制成品形式可以分为以下几种主要类型：薄膜、树脂、纤维、涂料、泡沫、胶黏剂等。其中应用最为广泛和最重要的形式便是薄膜材料，其消费总量在聚酰亚胺材料中位居前三。已商业化的PI薄膜与其他材料的粘接性能存在一定的缺陷，为了解决此类问题，本发明将酚羟基引入PI分子中，不但能改善其与其他材料的相容性或粘接性能，而且也不影响PI固有的优异性能。有关含酚羟基聚酰亚胺材料领域的研究工作已有不少报道：

中国发明专利CN101003716B公开了一种含酚羟基聚酰亚胺粘合剂的制备方法；

中国发明专利CN1927908B公开了一种含酚羟基聚酰亚胺粉末的制备方法；

中国发明专利CN102516541B公开了一种含酚羟基的聚酰亚胺；

中国发明专利CN102650080B公开了基于3,3’-二氨基-4,4’-二羟基联苯的聚酰亚胺纤维纺丝原液及其制备；

中国发明专利CN102660796B公开了基于2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷的聚酰亚胺纤维纺丝原液及其制备。

但上述研究工作中均没有解决聚酰亚胺由于溶解性差而带来的应用被限制的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种含酚羟基的可溶性聚酰亚胺。

本发明的另一目的在于提供一种上述含酚羟基的可溶性聚酰亚胺的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种基于上述含酚羟基的可溶性聚酰亚胺的聚酰亚胺薄膜。

本发明的再一目的在于提供上述聚酰亚胺薄膜在电子封装、膜材料和胶黏剂上的应用，特别是耐高温胶黏剂。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种含酚羟基的可溶性聚酰亚胺，具有如下式(Ⅰ)所示的结构：

其中n代表重复单元数，且n为大于0的正整数。

优选的，n为0～5000的正整数。

更优选的，n为17～1299的正整数。

本发明提供了一种上述含酚羟基的可溶性聚酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：

将4,4’-二氨基-4”-羟基三苯甲烷(DHTM)溶于强极性非质子有机溶剂中，然后加入4,4’-二苯醚二酐(OPDA)，搅拌，加入共沸脱水剂和催化剂，升温回流反应，得到含酚羟基的可溶性聚酰亚胺。

上述反应优选在氮气保护下进行。

所用4,4’-二氨基-4”-羟基三苯甲烷与4,4’-二苯醚二酐的摩尔比优选为1:(1～1.03)。

所述的4,4’-二氨基-4”-羟基三苯甲烷和4,4’-二苯醚二酐占总反应体系质量(DHTM、OPDA、强极性非质子有机溶剂、共沸脱水剂和催化剂质量之和)的10～20％。

所述的强极性非质子有机溶剂可为N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。

优选的，所述的强极性非质子有机溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮。

所述的搅拌优选为搅拌0.5～3h。

所述的共沸脱水剂可为二甲苯、苯、甲苯、一氯化苯和邻二氯苯中的至少一种。

优选的，所述的共沸脱水剂为二甲苯。

所述的催化剂为γ-戊内酯和吡啶催化体系、三乙胺中的至少一种。催化剂的加入能降低反应的活化能，缩短环化反应的时间。

优选的，所述的催化剂为γ-戊内酯和吡啶催化体系。当其与共沸脱水剂二甲苯同时使用时，能起到最好的环化脱水效果，所需要的脱水剂量少，对环境有利。