[发明专利]一种低温成型热塑性聚酰亚胺及其制备方法

说明书

本发明公开一种低温成型热塑性聚酰亚胺及其制备方法，该方法将2,2‑双(4‑(3‑氨基苯氧基)苯基)丙烷和均苯四甲酸二酐、4,4‑联苯四羧酸二酐、4,4‑二苯甲酮四甲酸二酐或4,4‑联苯醚二酐中的一种溶于溶剂中，常温下反应4‑8h得到聚酰亚胺溶液；然后加热回流一定时间将溶剂蒸发出得到聚酰亚胺粉末，用乙醇或甲醇洗涤即得到聚酰亚胺树脂成品，本发明得到的聚酰亚胺的玻璃化温度为160‑210℃，成型加工温度为260‑320℃，大大降低了聚酰亚胺树脂成型加工温度，降低加工条件的同时节约能源。

技术领域

本发明涉及一种聚酰亚胺及其制备方法，特别是涉及一种低温成型热塑性聚酰亚胺及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺(PI)是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，是综合性能最佳的有机高分子材料之一，其耐高温达300℃以上，并且具有高绝缘性能。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。聚酰亚胺因其在性能和合成方面具有突出的优越性，使其具有巨大的应用前景，尤其是在微电子技术的发展领域占有重要的地位。

聚酰亚胺主要由二元酐和二元胺合成,聚酰亚胺品种繁多、形式多样。中国专利CN109369915B公开一种合成聚酰亚胺的方法，采用的二元酐为均苯四甲酸二酐和邻苯二酸酐，二元胺为4,4-二胺基二苯醚，该方法制备的聚酰亚胺树脂的玻璃化温度最高达385℃，过高的玻璃化温度导致聚酰亚胺的加工温度较高；中国专利CN 101851331A公开一种可溶性高性能聚酰亚胺及其制备方法，采用的二元酐为均苯四甲酸二酐，二元胺为4,4-二(3-氨基苯氧基)二苯基砜和4,4-二氨基二苯砜，该方法合成的聚酰亚胺的玻璃化温度达到280℃，加工成模所需要的温度相对还是较高，能源消耗大；中国专利CN 103102489A公开了一种热塑性聚酰亚胺树脂及其制备方法，采用的二元胺为4,4-二(3-氨基苯氧基)二苯基砜，二元酐为苯四甲酸二酐(PMDA)、4,4-联苯四羧酸二酐(BPDA)、4,4-联苯醚二酐(ODPA)、4,4-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)，该方法合成的聚酰亚胺的玻璃化温度也都在220℃以上，虽比CN101851331A中公开的聚酰亚胺温度有所降低，但加工温度还是在340℃以上。

发明内容

为解决上述聚酰亚胺加工温度高，能耗高的技术问题，本发明公开一种热塑性聚酰亚胺及其制备方法，通过改变聚酰亚胺的主链分子结构，制备出玻璃化温度较低，成型加工温度较低的热塑性聚酰亚胺。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种低温成型热塑性聚酰亚胺，采用有机二酐和有机二胺合成，其特征在于，所述有机二胺为2,2-双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)丙烷，其结构式如Ⅰ所示。

所述有机二酐为均苯四甲酸二酐(PMDA，结构式如Ⅱ所示)、4,4-联苯四羧酸二酐(BPDA，结构式如Ⅲ所示)4,4-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA，结构式如Ⅳ所示)或4,4-联苯醚二酐(ODPA，结构式如Ⅴ所示)中的一种。

所述有机二酐和有机二胺合成的低温成型热塑性聚酰亚胺的结构式如下(Ⅵ-Ⅸ)：

进一步地，所述低温成型热塑性聚酰亚胺的重均分子量为20000-30000g/mol，玻璃化温度为160-210℃，所述成型加工温度为260-320℃。

进一步地，所述低温成型热塑性聚酰亚胺的结构为Ⅵ时玻璃化温度为190-210℃，结构式为Ⅶ时玻璃化温度为180-205℃，结构式为Ⅷ时玻璃化温度为165-190℃，结构式为Ⅸ时玻璃化温度为160-185℃。