一种含苯炔基的聚酰亚胺、制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108102097A(43)申请公布日2018.06.01(21)申请号201810057251.1(22)申请日2018.01.22(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人庞金辉李丹琦李苏韩小崔谢韫吉(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人刘世纯王恩远(51)Int.Cl.C08G73/12(2006.01)C08J5/18(2006.01)C08L79/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种含苯炔基的聚酰亚胺、制备方法及其应用(57)摘要一种含苯炔基的聚酰亚胺、制备方法及其在制备热交联型聚酰亚胺薄膜和在制备聚酰亚胺化学修饰膜中的应用,属于高分子材料技术领域。其是首先制备一系列主含苯炔基的聚酰亚胺共聚物，并通过热交联和狄尔斯阿德反应对苯炔基聚酰亚胺进行功能化。在管式炉中440℃～480℃热处理聚酰亚胺薄膜12～24小时，得到棕色热交联型聚酰亚胺薄膜。其次以苯炔基聚酰亚胺为反应底物，以环戊二烯酮为加成剂，制备聚酰亚胺化学修饰产物。本发明制备得到的热交联型聚酰亚胺具有尺寸稳定性，机械性能、热性能良好等优点，可以应用在工程塑料方面，六苯基苯结构提供了较大的自由体积，聚酰亚胺化学修饰薄膜可应用于气体分离膜领域。CN108102097ACN108102097A权利要求书1/2页1.一种含苯炔基的聚酰亚胺共聚物，其结构式如下所示：2.权利要求1所述的一种含苯炔基的聚酰亚胺共聚物的制备方法，其特征在于：以2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺、4,4’-(六氟异丙烯)二酞酸酐和4,4-’(乙炔-1，2-二基)二酞酸酐为反应物，首先将2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺和溶剂加入反应容器中，使反应物的含固量为20～40％，待二胺单体溶解后，再加入4,4’-(六氟异丙烯)二酞酸酐和4,4-’(乙炔-1，2-二基)二酞酸酐，在氩气保护及机械搅拌下，室温反应24～48小时，再加入脱水剂和催化剂继续反应12～24小时，然后将得到的产物出料在体积比1：1的甲醇与水的混合溶液中，粉碎，再用甲醇洗5～8遍后，真空干燥后得到白色粉末，即含苯炔基的聚酰亚胺共聚物；其中催化剂为吡啶，脱水剂为乙酸酐或乙酸，2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺、4,4’-(六氟异丙烯)二酞酸酐、4,4-’(乙炔-1，2-二基)二酞酸酐的用量摩尔比m：n：p，m＝n+p，0≤n＜m，0＜p≤m，x＝n/m，1-x＝p/m。3.如权利要求1所述的一种含苯炔基的聚酰亚胺共聚物的制备方法，其特征在于：溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二甲基吡咯烷酮。4.权利要求1所述的一种含苯炔基的聚酰亚胺共聚物在制备交联型聚酰亚胺薄膜中的应用。5.如权利要求4所述的一种含苯炔基的聚酰亚胺共聚物在制备交联型聚酰亚胺薄膜中的应用，其特征在于：第一步为将含苯炔基的聚酰亚胺共聚物溶液浇铸成膜，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二甲基吡咯烷酮，含苯炔基的聚酰亚胺共聚物溶液的浓度为0.07～0.1mg/mL，然后在真空条件60～70℃处理12～24小时，真空条件80～90℃处理12～24小时，真空条件100～110℃处理12～24小时，真空条件120～130℃处理12～24小时，得到透明聚酰亚胺薄膜；第二步为进行热交联处理，在400℃～440℃下热处理聚酰亚胺薄膜12～24小时，得到棕色热交联型聚酰亚胺薄膜。6.权利要求1所述的一种含苯炔基的聚酰亚胺共聚物在制备主链含六苯基苯结构的聚酰亚胺中的应用。7.如权利要求6所述的一种含苯炔基的聚酰亚胺共聚物在制备主链含六苯基苯结构的聚酰亚胺中的应用，其特征在于：是将含苯炔基的聚酰亚胺共聚物、环戊二烯酮加入到反应容器中，加入环丁砜，在机械搅拌下及氩气保护下，升温至250℃～290℃，回流反应5～8小时，待反应降至室温，将溶液出料在乙醇中，并用乙醇洗5～8遍，真空干燥后得到棕色的主链含六苯基苯结构的聚酰亚胺粉末；其中，含苯炔基的聚酰亚胺共聚物中的炔基、环戊二烯酮的用量摩尔比为1：10～15，环戊二烯酮与环丁砜的用量摩尔比为1：15～35。8.如权利要求6或7所述的一种含苯炔基的聚酰亚胺共聚物在制备主链含六苯基苯结构的聚酰亚胺中的应用，其特征在于：主链含六苯基苯结构的聚酰亚胺的结构式如下所示，2CN108102097A权利要求书2/2页3CN108102097A说明书1/6页一种含苯炔基的聚酰亚胺、制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种含苯炔基的聚酰亚胺、制备方法及其在制备交联型聚酰亚胺薄膜和在制备主链含六苯基苯结构的聚酰