[发明专利]一种基于分子组装的聚吡咙薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种基于分子组装的聚吡咙/聚芳酰胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)在氮气保护下，将四酸和四胺溶解在溶剂中，两者达到一定的摩尔比时加入聚芳酰胺，室温搅拌4-10h，制得聚合物溶液；

(b)对聚合物溶液进行离心脱气处理，浇铸在玻璃板上流延成膜；

(c)将上述玻璃板进行热处理后，浸入乙醇凝固液中脱膜，再在蒸馏水中浸泡处理，后在真空下干燥即可获得聚吡咙/聚芳酰胺薄膜；

其中，所述步骤(a)中聚芳酰胺为具有如下结构式的化合物：

其中m和n相互独立，均为大于2的整数；

R₁选自碳原子数为2-5的二价烃基、碳原子数为2-5的烃基取代的苯基、联苯基、联苯醚基中的一种；

R₂选自碳原子数为6-12的二价烃基中的一种；

R₃选自含有4个碳以上的脂肪族、脂环族、芳香族、带有侧基的脂肪族、脂环族、芳香族的二元胺残基中的一种；

R₄选自苯基、苯氧基、含有苯并咪唑基团中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种基于分子组装的聚吡咙/聚芳酰胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚芳酰胺由包含4,4’-联苯二甲酸、醚类化合物取代联苯二胺、含有R₃基团的二胺以及含有R₄基团的二酸的原料制备得到。

3.根据权利要求1所述的一种基于分子组装的聚吡咙/聚芳酰胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述四酸选自3,3’,4,4’-联苯四甲酸、3,3’,4,4’-二苯酮四甲酸、3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸、3,3’,4,4’-二苯基甲烷四甲酸、3,3’,4,4’-双三氟甲基二苯基四甲酸、1,4,5,8-萘四甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸、3,3’,4,4’-二苯硫醚四甲酸、3,3’,4,4’-三苯二醚四酸、双酚A二醚四酸、2,3,3’,4’-联苯四羧酸、2,2’,3,3’–联苯四羧酸中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种基于分子组装的聚吡咙/聚芳酰胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述四胺选自3,3’,4,4’-联苯四胺、1,2,4,5-苯四胺、2,3,5,6-四氨基吡啶、3,3’,4,4’-四氨基二苯硫醚、1,4-双(3’,4’-二氨基苯氧基)苯、1,3-双(3’,4’-二氨基苯氧基)苯、1,2-双(3’,4’-二氨基苯氧基)苯、4,4’-双(2-二氨基苯氧基)二苯砜、3,3’,4,4’-四氨基二苯砜、3,3’,4,4’-四氨基二苯甲酮、1,2,5,6-四氨基萘、3,3’,4,4’-四氨基二苯甲烷、2,2-双-[4-(3,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的一种基于分子组装的聚吡咙/聚芳酰胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述四胺单体为1,3-双(3’,4’-二氨基苯氧基)苯。

6.根据权利要求1所述的一种基于分子组装的聚吡咙/聚芳酰胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述四酸单体和四胺单体各占所述聚合物溶液总质量的5-22.5wt％；所述聚芳酰胺占所述聚合物溶液总质量的5-20wt％。

7.根据权利要求1所述的一种基于分子组装的聚吡咙/聚芳酰胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)流延成膜中流延速度为1-10cm/s。

8.根据权利要求1所述的一种基于分子组装的聚吡咙/聚芳酰胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚吡咙/聚芳酰胺薄膜的厚度为5-25μm。

9.一种聚吡咙/聚芳酰胺薄膜，其特征在于，根据权利要求1～8任一项所述的方法制备而成。