[发明专利]形成聚酰亚胺的组合物、制备方法及由其制备的制品

说明书

一种形成聚酰亚胺的组合物包含具有0.1至100微米的平均粒径的微粒聚酰亚胺前体组合物，其中聚酰亚胺前体组合物包含取代或未取代的C_4‑40双酐以及取代或未取代的二价C_1‑20二胺；水性载体；和表面活性剂。一种包含聚酰亚胺的制品的制备方法包括以下步骤：形成包含形成聚酰亚胺的组合物的预成型品；以及在一温度下加热预成型品并且持续有效地将聚酰亚胺前体组合物酰亚胺化以及形成聚酰亚胺的一段时间。还描述了通过所述方法制备的制品以及包含聚酰亚胺和表面活性剂的层或涂层。

背景技术

聚酰亚胺，特别是聚醚酰亚胺(PEI)是具有大于180℃的玻璃化转变温度(Tg)的无定形、透明的高性能聚合物。聚醚酰亚胺进一步具有高强度、韧性、耐热性和模量、以及广泛的耐化学性，因此广泛应用于诸如机动车、通讯、航空航天、电气/电子、交通运输和医疗保健的各种工业。已证实聚醚酰亚胺在各种制备工艺中的通用性，证明适用于包括注射成型、挤出和热成型的技术以制备各种制品。

然而，它们通常是高粘度材料，并且高粘度结合高Tg可能阻碍在某些制备操作中使用聚醚酰亚胺，如复合材料和涂层的制备。例如，由于聚酰亚胺的高Tg，因此复杂部件或高度共形涂层(conformal coating，保形涂层)的形成需要高温，这可能与其他组分不相容。目前，使用含有机溶剂的聚合物溶液制造复合材料、涂层和薄膜，这增加了去除和再利用成本。残留溶剂在某些应用特别是电子工业中可以是进一步的问题。

因此，对于制备聚醚酰亚胺和包含聚醚酰亚胺的制品的新方法，特别是不依赖有机溶剂的方法，仍然存在连续不断的需要。

发明内容

形成聚酰亚胺的组合物(polyimide-forming composition，聚酰亚胺形成组合物)包含平均粒径为0.1至100微米的微粒聚酰亚胺前体组合物(particulate polyimideprecursor composition，颗粒状聚酰亚胺前体组合物)，其中聚酰亚胺前体组合物包含取代或未取代的C_4-40双酐(bisanhydride，二酐)，以及取代或未取代的二价C_1-20二胺；水性载体；和表面活性剂。

制备包含聚酰亚胺的制品的方法包括形成包含形成聚酰亚胺的组合物的预成型品(preform，预制品，预型件)；以及在有效酰亚胺化聚酰亚胺前体组合物并且形成聚酰亚胺的温度和时间段下加热预成型品。

一种通过上述方法制备的制品。

层或涂层(coating)包括聚酰亚胺和从0.001至5重量百分比(wt％)的表面活性剂。

通过以下详细描述来举例说明上述和其他特征。

具体实施方式

本文描述了不使用有机溶剂溶解聚酰亚胺的聚酰亚胺，例如，薄层或共形涂层的制备方法。特别地，聚酰亚胺由微粒聚酰亚胺前体的水性悬浮液制成。本发明人意外地发现，水性微粒悬浮液可用于形成层或涂层，并且前体随后在原位酰亚胺化。该方法是环保的，并且可以获得非常薄的层。在另一个有利的特征中，可在不存在链终止剂的情况下形成聚酰亚胺，允许获得高分子量。可存在其他组分，如交联剂、微粒填料等。该方法不仅可用于层和涂层，而且可用于复合材料。

形成聚酰亚胺的组合物包含平均粒径为0.01至100微米的微粒聚酰亚胺前体组合物；水性载体；和表面活性剂。