[发明专利]一种高耐热超支化聚酰亚胺及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高耐热超支化聚酰亚胺材料，其分子结构通式如下所示：

其中：m，z，n为1～10000，Y结构如通式I所示：

I：

其中Ar₁选自下列结构式中的任何一种：

X选自以下结构通式中的一种或一种以上：

所述结构式I中的Ar₂和Ar₃选自下列结构式中的任何一种：

2.根据权利要求1所述一种高耐热超支化聚酰亚胺材料，其特征在于：超支化聚酰亚胺材料制备成粉体或薄膜。

3.根据权利要求1所述一种高耐热超支化聚酰亚胺材料，其特征在于：制备方法包括：氩气气氛中，将含Y结构的三胺与含X结构的二酐按摩尔比为1:0.8～1:2.5溶在强极性非质子有机溶剂中，在-10～55℃搅拌反应0.5～90h，得到均相透明的超支化聚酰胺酸溶液，并对超支化聚酰胺酸溶液进行酰亚胺化得到超支化聚酰亚胺材料。

4.根据权利要求3所述一种高耐热超支化聚酰亚胺材料，其特征在于：含Y结构的三胺与含X结构的二酐总质量占反应物料总质量的0.5～30％。

5.根据权利要求3所述一种高耐热超支化聚酰亚胺材料，其特征在于：强极性非质子有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基砜、环丁砜、1,4-二氧六环、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、间甲酚、四氢呋喃中的一种或一种以上的混合物。

6.根据权利要求3所述一种高耐热超支化聚酰亚胺材料，其特征在于：超支化聚酰胺酸溶液酰亚胺化得到聚酰亚胺的方法是热酰亚胺化或化学酰亚胺化。

7.根据权利要求6所述一种高耐热超支化聚酰亚胺材料，其特征在于：热酰亚胺化的具体操作为：将超支化聚酰胺酸溶液胶液刮涂在玻璃板上，再将玻璃板置于真空烘箱中，抽真空，升温程序为：室温升温至80℃～120℃后恒温整个过程0.8～3h，之后再升温至150℃～200℃后恒温整个过程0.8～2h，最后升温至300℃～400℃后恒温整个过程0.8～2h，冷却、取出超支化聚酰亚胺材料。

8.根据权利要求6所述一种高耐热超支化聚酰亚胺材料，其特征在于：化学酰亚胺化的具体操作为：在超支化聚酰胺酸溶液中加入吡啶/乙酸酐、或三乙胺/乙酸酐、或乙酸钠/乙酸酐作为脱水剂，升温搅拌，加热至40～170℃继续搅拌4～24h，冷却至室温后倒入甲醇或乙醇中得到超支化聚酰亚胺沉淀，过滤、洗涤、干燥，即得到超支化聚酰亚胺粉体，将聚酰亚胺粉体溶于N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、间甲酚或四氢呋喃中，加热至完全溶解后，将聚酰亚胺溶液刮涂在玻璃板上，70～200℃真空干燥去除溶剂，冷却、取出超支化聚酰亚胺材料。

9.根据权利要求1所述一种高耐热超支化聚酰亚胺材料，其特征在于其应用于耐高温领域以及气体渗透分离膜领域。