[发明专利]一种齐聚物和含齐聚物的聚酰亚胺薄膜或纤维及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于齐聚物和聚酰亚胺聚合物材料及其制备技术领域，具体涉及一种齐聚物和含齐聚物的聚酰亚胺薄膜或纤维及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺(Polyimide)是一类以酰亚胺环为结构特征的高性能聚合物，具有很好的化学稳定性、热稳定性、机械强度、电学性能和耐辐射性能，被广泛应用于电子电器、航空航天等高技术领域。目前高性能聚酰亚胺材料主要包括聚酰亚胺薄膜和纤维。由于一般高性能聚酰亚胺材料均不溶不熔，故其所得薄膜或纤维的制备工艺通常采用两步法，即先采用溶液合成聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸原液，然后用聚酰胺酸原液成膜或纺丝成型，成型后再进行热酰亚胺化得到不溶不熔的高性能聚酰亚胺薄膜或纤维。该两步法工艺应该说从根本上解决了高性能聚酰亚胺材料的高性能和可成型性的矛盾问题，从而也奠定了聚酰亚胺材料在电子电器、航空航天等领域实际应用的基础。但是，随着近年来高新技术产业的迅速发展，对聚酰亚胺材料的力学性能要求越来越高，而已有的聚酰亚胺材料的力学性能已不能满足使用要求了，因而需要寻求对其进行提高的途径。

目前，公开的提高聚酰亚胺材料的力学性能的途径主要有两条：一是通过热拉伸来提高材料的力学性能，但由于一般热酰亚胺化后的高性能聚酰亚胺材料的玻璃化转变温度很高，其热可拉伸效果并不理想。如Huang Sen-biao等人(CHEM.RES.CHINESE UNIVERSITIES2012,28(4),752—756)在其发表的论文中，就对联苯二酐/对苯二胺体系经热酰亚胺化后所制备的高性能聚酰亚胺材料的的热可拉伸性能作出了评价，即热可拉伸效果较差，并认为是由于其分子结构刚性较强，玻璃化转变温度较高所导致的。因此，对于热酰亚胺化后的高性能聚酰亚胺材料要想通过热可拉伸来提高其力学性能很困难。二是通过设计新的聚酰亚胺单体来提高聚酰亚胺材料的力学性能。如CN101200822就公开了通过分子设计，在聚酰亚胺大分子链结构单元中引入含苯并咪唑结构，并利用该大分子链结构热酰亚胺化后仍存在可以和酰亚胺环上的羰基形成分子间氢键的氢质子，来增强了聚酰亚胺大分子链间的相互作用力，从而明显提高了该聚酰亚胺纤维的拉伸强度(提高了67%)，但遗憾的是不仅导致了其热可拉伸性能的急剧下降，而且纤维的断裂伸长率也下降了34%。Longbo Luo等人(J Polym Res(2012)19:9783)公开了在均苯四酸二酐/4,4’-二氨基二苯醚二胺聚酰亚胺体系中引入含有酰胺基的二胺单体4,4-二氨基苯酰替苯胺，但结果表明聚酰亚胺薄膜的拉伸强度虽提高了85%，但是断裂伸长率却降低了49%。

在聚合物体系中加入小分子化合物虽然是改善聚合物材料可加工性的常用方法(即利用小分子化合物本身所具有的高流动性能够起到增塑作用而达到改善共混材料的可拉伸性能的目的)，但遗憾的是，现有技术均因所选用的小分子化合物与聚合物体系不匹配，往往在改善了共混材料的可拉伸性能的同时，又带来了聚合物材料力学强度、耐热等性能的降低。因此，通过加入小分子化合物来制备既具有更高力学性能又具有优良可加工性(热可拉伸性)的聚酰亚胺材料就成为高性能聚酰亚胺材料领域科技工作者所面临的重要研究课题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，首先提供一种齐聚物，该齐聚物不仅可与聚酰亚胺大分子链间形成氢键，且还可产生小分子增塑剂的效果。

本发明的第二目的是提供一种含齐聚物的聚酰亚胺薄膜或纤维，该聚酰亚胺薄膜或纤维不仅力学性能得到明显提高，且又具备优良的热可拉伸性能。

本发明的另一目的是提供一种上述含齐聚物的聚酰亚胺薄膜或纤维的制备方法。