[发明专利]耐高温的可溶可熔聚酰亚胺树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温的可溶可熔聚酰亚胺树脂及其制备方法，该耐高温的可溶可熔聚酰亚胺树脂是由等摩尔的双酚A型二醚二酐和2‑（4‑氨基苯基）‑5‑氨基苯并咪唑制成，具体方法包括：将双酚A型二醚二酐和2‑（4‑氨基苯基）‑5‑氨基苯并咪唑为在氮气保护下、在混合有机溶剂中、在回流温度条件下进行聚合反应得到聚酰胺酸‑聚酰亚胺混合溶液，将聚酰胺酸‑聚酰亚胺混合溶液倒入含有聚合物沉析剂的高速组织捣碎机中沉析捣碎，然后依次进行抽滤、洗涤、再抽滤、真空干燥以及热亚胺化，得到耐高温的可溶可熔聚酰亚胺树脂。本发明的聚酰亚胺树脂不仅具有优良的溶解性和熔融流动性，而且长期使用温度可达230℃以上，具有优良的耐高温性。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐高温的可溶可熔聚酰亚胺树脂及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺是目前商业化的高性能聚合物中综合性能最好的品种之一，被业界称为“解决问题的能手”。

上世纪60年代，杜邦公司相继开发出著名的KAPTON聚酰亚胺薄膜和VESPEL聚酰亚胺塑料，这两种系列的聚酰亚胺材料除了具有优异的耐热性、耐蠕变性、耐化学药品性之外，还具有优异的机械性能和电性能，已经广泛应用于电子电气、产业机械、汽车、飞机等高性能零部件。但是这两种由均苯四甲酸二酐和4,4’-二苯醚二胺构成的聚酰亚胺具有不溶不熔的特性，成型加工性差，不得不用它的前驱体聚酰胺酸的形态来加工成型。而这种聚酰胺酸又具有很强的水解性，必须保存在冷、暗处。另外，由于在闭环生成聚酰亚胺时有副产物水生成，所以为了得到高品质的聚酰亚胺成型加工品必须花费大量劳力和昂贵的设备。

目前，现有的可溶可熔聚酰亚胺树脂存在耐高温性不佳的问题，其玻璃化转变温度通常低于250℃，产品的长期使用温度在200℃以下，从而制约了其在高温领域中的应用。

中国专利文献CN103724623A公开了一种可溶可熔性共聚聚酰亚胺模塑料的制备方法，它是由a-ODPA、ODA以及PDA先制得聚酰胺酸，然后进行化学亚胺化以及热处理亚胺化得到。该可溶可熔性共聚聚酰亚胺模塑料的玻璃化转变温度可达280℃～320℃，从而具有较高的耐高温性。但是，聚酰亚胺模塑料的应用范围相对有限，无法应用于薄膜、涂层等领域。

因此，研究制造长期使用温度在230℃以上（玻璃化转变温度在300℃以上）、应用范围更广的耐高温的可溶可熔聚酰亚胺树脂是目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述问题，提供一种应用范围较广的、长期使用温度在230℃以上的耐高温的可溶可熔聚酰亚胺树脂。

本发明的另一目的在于提供上述耐高温的可溶可熔聚酰亚胺树脂的制备方法。

实现本发明目的之一的技术方案是：一种耐高温的可溶可熔聚酰亚胺树脂，它是由等摩尔的双酚A型二醚二酐和2-（4-氨基苯基）-5-氨基苯并咪唑制成。

实现本发明另一目的的技术方案是：一种耐高温的可溶可熔聚酰亚胺树脂的制备方法，包括聚酰胺酸-聚酰亚胺混合溶液的制备和亚胺化。

所述的聚酰胺酸-聚酰亚胺混合溶液的制备过程如下：采用等摩尔的双酚A型二醚二酐和2-（4-氨基苯基）-5-氨基苯并咪唑为原料，在氮气保护下、在混合有机溶剂中、在回流温度条件下进行聚合反应。

其中双酚A型二醚二酐和2-（4-氨基苯基）-5-氨基苯并咪唑的总重量与混合有机溶剂的重量之比为1∶3～1∶6。

所述混合有机溶剂由一种非质子性有机溶剂以及一种能与水共沸的有机溶剂按照3∶1～6∶1的重量比组成。

所述的非质子性有机溶剂为DMF、DMAc、NMP或者DMSO。

所述的能与水共沸的有机溶剂为甲苯或者二甲苯。