[发明专利]由支化聚醚酰亚胺制成的组合物和制品

说明书

一种式(I)的支化聚酰亚胺，其中G是具有t价的基团，其存在量为0.01至10mol％，或0.05至5mol％，或0.1至4mol％，或0.1至3mol％，Q、M、D、V和R中的每一个如本文所定义，q为0或1，m为0或1，d为0或1，p为1或2，t为2至6，优选为2至4，并且每个n独立地相同或不同，并且为1至1,000，条件是n的所有值的总和大于4，其中支化聚酰亚胺具有500至15,000Pa·s的零剪切粘度，1.1至5的流变比，和1至6的应变硬化比。

背景技术

聚酰亚胺(PI)，特别是聚醚酰亚胺(PEI)，是具有高玻璃化转变温度的无定形、透明、高性能聚合物。聚醚酰亚胺还具有高强度、耐热性和模量，以及广泛的耐化学性，因此被广泛使用在汽车、电信、航空航天、电气/电子、运输和医疗保健等各种应用中。此外，PEI可以回收利用，而有些PI则是不能回收利用的热固性材料。

与聚酰亚胺和聚醚酰亚胺相关的持续挑战是合成具有长支链(long-chainbranches)(LCB)的所需聚酰亚胺和聚醚酰亚胺。包含长支链可影响聚合物的熔体强度，并且对于给定的加工温度可降低较高分子量聚合物的熔体粘度。此外，相比于线性类似物，长支链可以改善剪切稀化(shear thinning)和拉伸流动处理(extensional flowprocessing)。例如，将长支链引入聚酯(例如，聚(对苯二甲酸乙二醇酯))可以改善熔体强度并降低结晶率(rate of crystallinity)。

US 4,433,131公开了一种涂覆溶液，它包含芳香族二(醚酐)、二胺、分支的三胺、和溶剂。该涂覆溶液可以涂覆于基板上并且固化以形成聚醚酰亚胺涂层。该分支的三胺被描述为在不需要氧化交联的情况下提供交联。

因此，本领域仍然需要具有长支链的聚酰亚胺和聚醚酰亚胺。

发明内容

支化聚酰亚胺具有下式

其中G是化合价为t的基团，其存在量为0.01至10mol％，或0.05至5mol％，或0.1至4mol％，或0.1至3mol％，每个Q独立地相同或不同，是二价的C_1-60烃基，每个M独立地相同或不同，并且是-O-、-C(O)-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-NHC(O)、-(O)CNH-、-S-、-S(O)-或-S(O)₂-，D是亚苯基，每个V独立地相同或不同，并且是四价C_4-40烃基，每个R独立地相同或不同，并且是C_1-20二价烃基，q是0或1，m是0或1，d是0或1，p是1或2，t是2至6，优选为2至4，并且每个n独立地相同或不同，并且为1至1,000，优选为2至500，或3至100，条件是n的所有值的总和大于4，或者大于10，或大于20，或大于50，或大于100，或大于250，并且其中支化聚酰亚胺具有500至15,000帕斯卡·秒，优选为750至10,000帕斯卡·秒，更优选为800至8,000帕斯卡·秒的零剪切粘度(在360℃下测量的)，流变比(rheology ratio)为1.1至5，优选为1.3至4，更优选为1.5至4，其中流变比是剪切速率(shear rate)为10/s时的粘度与剪切速率为100/s时的粘度之比(在360℃下测量的)，且应变硬化比(strain hardening ratio)为1至6，优选为1.1至5，更优选为1.5至4，其中应变硬化比是亨基应变(Hencky strain)为3时的拉伸粘度(extensional viscosity)与亨基应变为0.5时的拉伸粘度之比(在300℃下和应变速率为2/s测量的)。

一种用于制备支化聚酰亚胺的方法包括使下式的聚胺

和式H₂N-R-NH₂的二胺与下式的二酐

在溶剂中和在有效提供支化聚酰亚胺的条件下反应，其中G、Q、M、D、R、V、q、m、d、p和t如本文所定义。