[发明专利]一种含羧基侧基的聚醚酰亚胺聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种含羧基侧基的聚醚酰亚胺聚合物及其制备方法和应用。本发明提供了一种含羧基侧基的聚醚酰亚胺聚合物，所述含羧基侧基的聚醚酰亚胺聚合物的主链含有大量的刚性苯环和酰亚胺环结构使其能够在较高温度锡按使用，羧基侧基在分子链之间可以形成氢键，达到提高其回复率。根据实施例的记载，本发明提供的含羧基侧基的聚醚酰亚胺聚合物的玻璃化转变温度为225～274℃；形状记忆回复率为92％～99％；长期使用温度可达150℃以上；具有优异的热性能，并且具有优良的形状记忆效应以及很高的回复率。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种含羧基侧基的聚醚酰亚胺聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

形状记忆材料是刺激-响应智能材料中重要的一类，它能够在特定的外界刺激(热、光、电和磁等)的作用下，由一个稳定的临时状态恢复到永久状态。形状记忆聚合物材料具有赋形容易、形变量大和加工性能优异等优点，受到越来越多的科研工作者的热爱，在航空航天、智能制造和微电子等领域展现出良好的发展前景，获得了极佳的经济效益、显著的社会效益，收到了学术界和工业界的高度重视，成为当前研究和应用的热点领域之一。目前，主要的形状记忆高分子材料包括聚降冰片烯、反式聚异戊二烯、聚苯乙烯-丁二烯共聚物和聚氨酯等。上述聚合物形状记忆材料虽然具有许多优良的特点和功能，但是普遍存在使用温度低、形状记忆回复率差等问题，在很大程度上限制了其在实际生产生活中的应用范围。

公开号为CN108948391A的中国专利公开了一种具有三重形状记忆性质的聚酰亚胺制备方法，其采用含氟结构的二胺单体，并引入非共面交联结构，与不同二酐缩聚，制备出了一系列具有多重形状记忆效应的聚酰亚胺薄膜。其形状固定率在47％～73％之间，形状回复率在56％～85％之间。申请号为CN201810248132.4公开了一种具有形状记忆性质的聚氨酯弹性体的制备方法，其采用80～100份的4-甲基丁内酯二元醇为聚氨酯弹性体的合成基础，将1～5份的3-苯基-2-丙烯酸酯结构进行侧链接枝到聚氨酯链段，成功制备了一种具有记忆性质的聚氨酯弹性体，该发明制备的聚氨酯弹性体具有同时对光照和温度这两种因素刺激响应的性能。其在紫外光照30s时的形状回复率在4.1％～91.4％之间，其在37℃放置30s时的形状回复率在7.9％～93.1％之间。

聚芳醚酰亚胺是主链结构中含有大量刚性苯环、酰亚胺环和醚键结构的高性能芳香族高聚物，具有耐高温、耐辐射、优异的力学性能和加工性能等优点。但是，利用综合性能优异的聚醚酰亚胺类材料开展形状记忆高分子材料研究报道较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含羧基侧基的聚醚酰亚胺聚合物及其制备方法和应用，所述羧基侧基的聚醚酰亚胺聚合物具有高回复率和高使用温度。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种含羧基侧基的聚醚酰亚胺聚合物，具有式Ⅰ所示结构：

其中，R₁为

R₂为

X为F、Cl或Br；n＝10～200。

优选的，所述含羧基侧基的聚醚酰亚胺聚合物为：

n＝10～200；

n＝10～200；

n＝10～200；

n＝10～200；

n＝10～200；

n＝10～200；

或n＝10～200。

本发明还提供了上述技术方案所述的含羧基侧基的聚醚酰亚胺聚合物的制备方法，包括以下步骤：