[发明专利]缩聚化学计量控制

说明书

本发明涉及一种缩聚化学计量控制。一种制备聚醚酰亚胺的方法，包括：在反应混合物中设定酸酐‑胺化学计量的目标范围；将溶剂、二胺、双(醚酐)和任选的封端剂结合以形成反应混合物，其中反应混合物具有聚酰胺酸含量；用近红外振动光谱法分析反应混合物的胺和酸酐端基含量；计算酸酐‑胺化学计量；将计算的酸酐‑胺化学计量与目标化学计量比较，并且在必要时，基于计算的酸酐‑胺化学计量与目标化学计量的比较，调节双(醚酐)或二胺的浓度。

技术领域

本发明涉及一种缩聚化学计量控制。

背景技术

聚醚酰亚胺是非常有用的工程热塑性塑料。聚醚酰亚胺可通过溶液缩聚聚合方法或通过熔融缩聚聚合方法制备。两种聚合方法都有优点，但每种方法也有缺点。需要进一步改进缩聚聚合方法。

发明内容

一种制备聚醚酰亚胺的方法，包括：在反应混合物中设定酸酐-胺化学计量(anhydride-amine stoichiometry)的目标范围；将溶剂、二胺、双(醚酐)和任选的封端剂结合以形成反应混合物，其中反应混合物具有聚酰胺酸含量(content，内容物)；用近红外振动光谱法分析反应混合物的胺和酸酐端基含量；计算酸酐-胺化学计量；将计算的酸酐-胺化学计量与目标化学计量比较，并且在必要时，基于计算的酸酐-胺化学计量与目标化学计量的比较，调节双(醚酐)或二胺的浓度。

在一些方面，一种制备聚醚酰亚胺的方法，包括：在反应混合物中设定酸酐-胺化学计量的目标范围；将溶剂、二胺、双(醚酐)和任选的封端剂结合以形成固含量(solidscontent，固体含量)为20至70wt％的反应混合物，其中反应混合物具有聚酰胺酸含量；在超大气压(super-atmospheric pressure)下对反应混合物进行取样；用近红外振动光谱法分析反应混合物的胺和酸酐端基含量；计算酸酐-胺化学计量；将计算的酸酐-胺化学计量与目标化学计量比较，并且在必要时，基于计算的酸酐-胺化学计量与目标化学计量的比较，调节双(醚酐)或二胺的浓度。

通过下面附图和详细描述例示上述和其他特征。

附图说明

以下附图是其中相似元件编号相同的示例性实施方式。

图1是反应装置的示意图。

图2是NIR探针配置的示意图；以及

图3是来自实施例的数据的图形表示。

具体实施方式

通常使用缩聚途径或取代途径制备聚醚酰亚胺。在缩聚途径中，化学计量控制对于反应的成功是重要的。通常，通过从反应混合物中取出样品，测试样品，然后根据需要改变反应物来监测化学计量。在溶液缩聚的情况下，从反应混合物中除去样品，除去溶剂并通过闭环将聚酰胺酸转化为聚醚酰亚胺。将得到的材料压制成膜。通过FTIR分析膜，并且从红外光谱计算剩余胺和酸酐端基的摩尔百分比。该过程涉及测试期间的延迟。在延迟条件下，反应混合物中可能发生变化，使得测试和修饰系统不精确。

已经发现，通过近红外振动光谱法(NIR)可以检测在缩聚中含有聚酰胺酸中间体的反应混合物的酸酐-胺化学计量。因此，可以使用含有聚酰胺酸的反应混合物的酸酐-胺化学计量的NIR监测来跟踪反应进程并调节反应混合物的化学计量以获得所需的聚醚酰亚胺产物，而无需进一步处理样品用于测试。如下所述，NIR可以直接在反应混合物上进行。

酸酐-胺化学计量定义为酸酐的摩尔％-胺基的摩尔％。具有负值的酸酐-胺化学计量表明过量的胺基。

聚醚酰亚胺包含大于1，例如2至1000，或5至500，或10至100个式(1)的结构单元