專利名稱：含聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)的高介電常數(shù)聚酰亞胺及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子領(lǐng)域，具體涉及一種含聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺，以及該聚酰亞胺的制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺(PI)是主鏈上含有酰亞胺環(huán)的具有高耐熱性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)良的機械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。含聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺，分子結(jié)構(gòu)中含有極性大、熱穩(wěn)定性高且有螯合功能的聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)，可以提高聚酰亞胺的熱穩(wěn)定性和介電常數(shù)以及其機械性能，同時降低其膨脹系數(shù)，有益于拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。具有聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)的PI已有相關(guān)報道，例如本發(fā)明人提出的5，5’ -雙[對- (4-氨基苯氧基)苯氧基]聯(lián)嘧啶聚酰亞胺(彭信文，等，基于5，5’ -雙[P-(4-氨基苯氧基)苯氧基]聯(lián)嘧啶聚酰亞胺的合成及性能，高分子材料科學(xué)與工程，2012，28(8): 26-28)。該含有聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)的PI在性能方面得到了改善。但在實踐中發(fā)現(xiàn)，該類PI存在熱穩(wěn)定性和機械強度不優(yōu)良等缺陷，不利于制備高熱穩(wěn)定性、優(yōu)良機械性能的聚酰亞胺材料，而且該類PI的介電性能也有待于進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題之一在于提供一種含聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺，具有高熱穩(wěn)定性、優(yōu)良機械性能和高介電性能。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的:提供一種含聯(lián)嘧啶 結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺，該聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)式如下式(I)所示:
權(quán)利要求
1.一種含聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺，該聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)式如下式(I)所示:
2.權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺，其特征在于:所述式(I)中的Ar選自以下結(jié)構(gòu)中的任意一種:
3.權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺，其特征在于:其玻璃化溫度在290°C以上，5%熱分解溫度在5000C以上，介電常數(shù)在6.0-10.0 (102-105HZ)。
4.制備權(quán)利要求1所述含聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺的方法，包括以下步驟: (1)制備單體:以2-氯嘧啶為原料，通過偶聯(lián)反應(yīng)生成2，2'-聯(lián)嘧啶，2，2'-聯(lián)嘧啶與溴發(fā)生取代反應(yīng)得到5，5' -二溴-2，2'-聯(lián)嘧啶，5，5' -二溴-2，2'-聯(lián)嘧啶再與4-乙酰氨基苯酚發(fā)生縮合反應(yīng)，得到5，5'-雙(4-乙酰氨基苯氧基)-2，2'-聯(lián)嘧啶，5，5'-雙(4-乙酰氨基苯氧基)-2，2'-聯(lián)嘧啶在酸性水溶液中水解脫除乙?；玫?，5'-雙(4-氨基苯氧基)2，2'-聯(lián)嘧啶單體； (2)預(yù)聚階段:將步驟(I)制備的5，5'-雙(4-氨基苯氧基)2，2'-聯(lián)嘧啶和芳香二酐按等摩爾比在有機聚合溶劑中混合均勻后，在400-600rpm機械攪拌下于室溫和/或(TC以下的低溫下共反應(yīng)12小時，得到特性粘度為1.0-2.0dl/g的聚酰胺酸溶液； (3)熱亞胺化階段:將步驟(2)得到的聚酰胺酸溶液在水平玻璃板上用流延法制膜、烘干后得到透明的聚酰胺酸薄，將所述聚酰胺酸膜在200°C -380°C下亞胺化，即可得聚酰亞胺薄膜。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:步驟(I)所述的取代反應(yīng)是2，2'-聯(lián)嘧啶與液溴在水熱反應(yīng)釜中加熱反應(yīng)。
6.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:步驟(I)所述的水解所用的酸性水溶液為硫酸溶液，磷酸溶液，鹽酸溶液，甲酸溶液或乙酸溶液中的任意一種。
7.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:步驟(2)所述的有機聚合溶劑為DMF或DMAc。
8.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:步驟(2)所述的聚合反應(yīng)是先在-2°C _4°C以下的低溫下反應(yīng)6小時，再在室溫下反應(yīng)6小時。
9.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:步驟(3)所述的亞胺化是將聚酰胺酸膜按1500C /Ih,2000C /20min、25(TC /20min、30(TC /20min、35(TC /20min 且升溫速率為 5°C /min的亞胺化程序亞胺化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含聯(lián)嘧啶結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺，該聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)式如下式(1)所示。本發(fā)明所述的聚酰亞胺具有高熱穩(wěn)定性、優(yōu)良機械性能和高介電性能。本發(fā)明還提供所述聚酰亞胺的制備方法。
文檔編號C08G73/10GK103102488SQ20131004875
公開日2013年5月15日 申請日期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, 吳瓊 申請人:江西師范大學(xué)