[发明专利]一种含侧链砜基结构的二胺单体、聚酰亚胺及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含侧链砜基结构的二胺单体，其特征在于，具有如式Ⅳ所示的结构：

式Ⅳ中，R₅、R₆独立地为甲基磺酰基甲基。

2.根据权利要求1所述的一种含侧链砜基结构的二胺单体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)在有机溶剂中，将具有式Ⅰ所示结构的化合物与卤代试剂反应，形成具有式Ⅱ所示结构的化合物；

式Ⅰ、Ⅱ中，R₁、R₂分别独立地为羟甲基，R₃、R₄分别独立地为卤代甲基；

(b)在极性溶剂中，将具有式Ⅱ所示结构的化合物与甲基亚磺酰基盐反应，形成具有式Ⅲ所示结构的化合物；

式Ⅲ中，R₅、R₆独立地为甲基磺酰基甲基；

(c)将具有式Ⅲ所示结构的化合物进行还原反应，得到具有式Ⅳ所示结构的含侧链砜基结构的二胺单体；

式Ⅳ中，R₅、R₆独立地为甲基磺酰基甲基。

3.根据权利要求2所述的一种含侧链砜基结构的二胺单体的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中式Ⅱ所示结构的化合物与甲基亚磺酰基盐的物质的量之比为1:2.2-2.4。

4.根据权利要求2所述的一种含侧链砜基结构的二胺单体的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)中的还原反应采用的催化剂为钯炭；还原剂为水合肼；溶剂为1,4-二氧六环、乙醇或乙酸乙酯。

5.一种聚酰亚胺，其特征在于，具有如式Ⅴ所示的结构：

式Ⅴ中，R₅、R₆独立地为甲基磺酰基甲基；n的取值范围为n≥100；

Ar为中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在惰性气体氮气或者氩气氛下，将具有式Ⅳ所示结构的含侧链砜基结构的二胺单体、二酐单体和非极性极性溶剂混合，缩聚反应得到均相透明的聚酰胺酸溶液；

(2)将所述步骤(1)得到的聚酰胺酸溶液流延到玻璃板上，程序升温进行热酰亚胺化，得到聚酰亚胺薄膜。

7.根据权利要求6所述的一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的具有式Ⅳ所示结构的含侧链砜基结构的二胺单体和二酐单体的物质的量之比为1:1-1.02。

8.根据权利要求6所述的一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的非极性极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种，二酐单体为4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酸酐或4,4-氧双邻苯二甲酸酐。

9.根据权利要求6所述的一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中热酰亚胺化中的升温程序为：室温升温至50-60℃，恒温1h-4h；再升温至100-110℃，恒温1h-2h；接着升温至150-160℃，恒温1h-2h；然后升温至200-210℃，恒温1h-2h；再升温至250-260℃，恒温1h-2h；最后升温至300℃，恒温1h-2h。

10.权利要求5所述的聚酰亚胺薄膜作为电介质材料在高温电容储能中的应用。