專利名稱：高介電常數(shù)的聚酰亞胺金屬絡(luò)合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)/無機(jī)材料領(lǐng)域，具體涉及一種高介電常數(shù)的聚酰亞胺絡(luò)合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺(PI)是主鏈上含有酰亞胺環(huán)的具有優(yōu)良耐熱性、耐化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異力學(xué)性能和電性能的一類高分子材料，廣泛應(yīng)用于航空、航天、電氣、微電子以及汽車等高新技術(shù)領(lǐng)域。但由于其介電常數(shù)較小(一般為3.0左右)，很難應(yīng)用于高密度儲(chǔ)能容器。為了提高材料的介電常數(shù)，一般將金屬，碳材料，陶瓷或有機(jī)物質(zhì)添加在聚酰亞胺中制備高介電常數(shù)的復(fù)合材料，但由于這些添加的物質(zhì)在聚酰亞胺中分布不均勻，以及與聚酰亞胺基體不相容性等原因，導(dǎo)致制備的復(fù)合材料具有局限性，影響著其廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中的聚酰亞胺介電常數(shù)都較小(一般為3.0左右)。雖然某些分子中含有聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺的介電常數(shù)在8左右，如基于5，5'-雙[P-(4-氨基苯氧基)苯氧基]聯(lián)嘧啶的新型聚酰亞胺，但這樣的介電常數(shù)仍然偏低，難以滿足高儲(chǔ)能密度電容器等行業(yè)中的應(yīng)用要求?；谏鲜霰尘凹夹g(shù)，有必要研發(fā)一種具有更高介電常數(shù)的聚酰亞胺復(fù)合材料，充分?jǐn)U展其應(yīng)用的廣泛性
發(fā)明內(nèi)容
為了克服高介電常數(shù)聚酰亞胺復(fù)合材料的不足，本發(fā)明提供了一種高介電常數(shù)聚酰亞胺絡(luò)合物，同時(shí)克服了聚酰亞胺基體本身介電常數(shù)不高、添加材料在聚酰亞胺復(fù)合材料中分布不均勻、以及添加材料與聚酰亞胺基體不相容性等多種不足。本發(fā)明的另一目的是提供上述高介電常數(shù)聚酰亞胺絡(luò)合物的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到:提供一種聚酰亞胺絡(luò)合物，該聚酰亞胺絡(luò)合物結(jié)構(gòu)如下式(I)所示:
權(quán)利要求
1.一種聚酰亞胺絡(luò)合物，該聚酰亞胺絡(luò)合物結(jié)構(gòu)式如下式(1)所示:
2.權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺絡(luò)合物，其特征在于:所述式(1)結(jié)構(gòu)中的Ar為以下結(jié)構(gòu)中的任意一種:
3.權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺絡(luò)合物，其特征在于:所述式(1)結(jié)構(gòu)中的A選自鐿、銅、鑭、銪、鏑或鋪。
4.一種制備權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺絡(luò)合物的方法，包括以下步驟: 1)預(yù)聚階段:將結(jié)構(gòu)如式(2)所示的5，5'-雙(4-氨基苯氧基)-2，2'-聯(lián)嘧啶與結(jié)構(gòu)如式(3)所示的二酐在低溫和/或常溫下共反應(yīng)6-12小時(shí)，得到特性粘度為1.0-2.0dl/g的聚酰胺酸溶液，再加入無水過渡金屬鹽或者其溶液，在室溫下攪拌30~48小時(shí)，得到聚酰胺酸絡(luò)合過渡金屬溶液；
5.權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于:步驟1)所述的結(jié)構(gòu)為式(3)的二酐，結(jié)構(gòu)中的Ar為以下結(jié)構(gòu)中的任意一種:
6.權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于:步驟1)所述的過渡金屬選自鐿、銅、鑭、銪、鏑或鋪。
7.權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于:步驟1)所述的無水過渡金屬鹽或其溶液的加入量，需使加入后其分子中的聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)單元與過渡金屬離子的物質(zhì)量比達(dá)到1:1到1:8。
8.權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于:步驟I)所述的攪拌時(shí)間為48小時(shí)。
9.權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于:步驟I)所述的過渡金屬鹽溶液為無水過渡金屬鹽溶解在N，N- 二甲 基甲酰胺或N，N- 二甲基乙酰胺中得到的溶液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺絡(luò)合物，該聚酰亞胺絡(luò)合物結(jié)構(gòu)式如下式(1)所示，其中，A為過渡金屬元素，n和m是聚酰亞胺分子結(jié)構(gòu)元數(shù)，其值是大于2的正整數(shù)。本發(fā)明還提供所述的聚酰亞胺絡(luò)合物的制備方法。本發(fā)明克服了高介電常數(shù)聚酰亞胺復(fù)合材料中分布不均勻以及與聚酰亞胺基體不相容性等不足，同時(shí)具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，優(yōu)良柔韌性，高介電常數(shù)及低介電損耗。
文檔編號(hào)C08G73/10GK103113583SQ20131004870
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者侯豪情, 彭信文, 陳水亮 申請(qǐng)人:江西師范大學(xué)