[发明专利]一种二酸酐化合物及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种二酸酐化合物及其制备方法与应用，本发明的二酸酐化合物以其特有的全脂环或半脂环族结构有效破坏PI薄膜分子结构中的共轭结构的同时，又削弱了主结构中的电荷转移能力，以实现良好的透明化改性效果。所述的透明聚酰亚胺薄膜对波长为550mm光波的透光率≥85％。对于透明聚酰亚胺薄膜的应用没有特别的限制，可应用于柔性透明显示基板，光学透明薄膜、光通讯材料和太阳能电池基板等光电领域。本发明中的制备方法能够稳定、高效地得到本发明所述的二酸酐化合物，且原料易得，制备过程简单，便于所述二酸酐化合物的推广。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种二酸酐化合物及其制备方法与应用。

背景技术

聚酰亚胺(Polyimide，PI)是指主链上含有亚胺环的一类高聚物，由含二胺和二酐的化合物经逐步聚合制备而成；因PI主链上特有的亚胺环、芳香环结构及其共轭效应，使其具备了优异的热稳定性、力学强度、介电性能和低热膨胀系数等特性，因而在航空航天、微电子、机械工程、石油化工、液晶显示等领域得到了广泛的应用。

随着光电领域的发展，在保持原有良好热性能和机械性能的基础上，对聚酰亚胺的光学性能提出了更高的要求，而传统聚酰亚胺结构中特有的芳环共轭结构，导致了分子内和分子间电荷转移络合物(CTC)的形成，极大地影响了PI薄膜的透光性，并呈现出棕黄色以及较差的透光率，限制了PI薄膜在光电领域的发展。同时，随着近年来智能电子设备显示装置向可弯折方向的发展，为实现此类电子设备柔性显示的要求，对高透明性PI薄膜的开发需求显得尤为迫切。

为实现PI薄膜良好的透明性，常通过对PI分子结构的设计来实现；例如引入可破坏主链中平面共轭结构的基团(可实现弯曲的醚键或砜基)或结构(空间体积大的取代基)、引入脂族结构(脂环或脂肪族结构)和含氟结构等，以破坏分子结构的共轭效果与对称性，减少分子内或分子间的传荷作用，来实现良好的透明化改性效果；常通过选用上述一种或多种方式来实现PI薄膜透明性的提高。

鉴于以上原因，特提出本发明。

发明内容

为了解决现有技术中存在的以上问题，本发明的第一目的提供了一种二酸酐化合物，所述的二酸酐化合物的结构通式如式(I)所示：

其中，X₁、X₂和X₃相同或不同，R₁、R₂和R₃相同或不同，n＝0-12整数；

所述的X₁为C_mR¹、S原子、N原子或O原子，m＝1-12整数；

所述的X₂为C_mR¹、S原子、N原子或O原子，m＝1-12整数；

所述的X₃为C_mR¹、S原子、N原子或O原子，m＝1-12整数；

所述的R₁、R₂和R₃独立的代表氢、重氢、卤素、含有1-12个碳原子的烷基或烷氧基、含有2-12个碳原子的烷烯基或烷氧烯基、碳原子数为2至12的炔基，碳原子数为3至12的环烷基或环烯基、碳原子数为6至12的芳基或芳氧基、碳原子数为1至12的烷硫氧基、碳原子数为6至12的芳硫氧基、碳原子数为1至12的烷胺基、碳原子数为6至12的芳胺基、碳原子数为6至12的芳基、具有杂原子O、N或者S的碳原子数为2至12的杂芳基、碳原子数为1至12的烷基硅烷基、碳原子数为6至12的芳基硅烷基中的任意一种；其中所述烷基、烷氧基、烷烯基、烷氧烯基、炔基、环烷基、环烯基中H可以被F取代，一个或多个不相邻的-CH₂-可以各自独立地被-O-，-N-，-S-取代，且O原子、S原子彼此不直接连接；