[发明专利]一种新型的聚硫醚酰亚胺及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚硫醚酰亚胺及其制备方法。以硫偶联剂与式II‑1所示的双氯取代的萘酰亚胺单体、式II‑2所示的双氯取代的苯酰亚胺单体、式II‑3所示的双氯取代的萘基苯基酰亚胺单体，在碱性催化剂存在条件下发生芳香亲核取代反应制备得到聚硫醚酰亚胺。本发明所得的聚硫醚酰亚胺具有优异的耐热性能、良好的溶解性以及加工性能等优点。本发明的聚硫醚酰亚胺的玻璃化转变温度为300‑400℃，熔融指数为0.1‑0.5g/10min，拉伸模量在3.0GPa以上。鉴于这些性能，本发明的聚硫醚酰亚胺，可广泛应用于耐高温的工程塑料、薄膜、胶粘剂、漆包线、泡沫塑料、纤维、以及先进复合材料等相关领域。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺及其制备领域，具体涉及一种聚硫醚酰亚胺及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺是一类综合性能优异的树脂材料，具有良好的热稳定性、优异的机械性能、较好的尺寸稳定性、优良的化学稳定性、高击穿电压、低介电常数、高阻燃性、低膨胀系数等优点，被广泛应用于电子电器、航空航天、汽车、化工机械等高科技领域。但是，大多数聚酰亚胺树脂由于分子内和分子间的相互作用较强，很难进行熔融或溶解加工，后续的材料应用受到一定限制。

聚酰亚胺的合成方法通常可以分为两种：一种是以二酐和二胺为原料，形成中间体聚酰胺酸，聚酰胺酸脱水环化形成聚酰亚胺，然而，二酐储存时容易水解成酸，二胺容易在空气中氧化，原料来源及储存成本较高，导致聚合物成本较高；另一种是由芳香亲核取代合成聚酰亚胺，以双酚盐(或双硫酚盐)和双硝基(或双卤代)酞酰亚胺单体为原料，经缩聚芳香亲核取代反应形成聚酰亚胺。

聚硫醚酰亚胺，将硫醚键柔性单元引入到刚性的聚酰亚胺主链中，使得这类聚合物保留了聚酰亚胺的优异性能，同时具有溶解性好、熔体粘度低和可熔融加工的特点，是一种非常有前途的热塑性耐热高分子材料。而且二硫酚的反应活性高，很适合于用芳香亲核取代合成聚硫醚酰亚胺，而且能方便地得到高分子量的聚酰亚胺。

文献(Polym.Adv.Technol.2014,25,329–337。)和中国专利CN101531758A报道了芳香亲核取代合成聚硫醚酰亚胺，但是由于所用的双氯单体原料为双氯取代的苯酰亚胺单体，导致所得到的聚硫醚酰亚胺的耐热性不高，同时由于结构对称，产物的溶解性、溶体加工性能有待进一步改善。

发明内容

本发明的技术目的是针对上述现有技术，提供一种聚硫醚酰亚胺及其制备方法，该聚硫醚酰亚胺具有优异的耐热性能、良好的溶解性以及加工性能、优异的机械性能等优点。

本发明公开了一种聚硫醚酰亚胺，所述的聚硫醚酰亚胺具有如下式I所示的结构式：

其中，x是0～1000的整数；y和z各自独立是1～1000的整数；Ar是二胺单体的残基。

式I中硫原子S的连接位置，可以连接在苯环的3位或4位上，具体如下：

进一步，式I中的Ar可以为下列基团之一或两种以上

其中，化学式左右末端的横线“－”表示Ar基团与重复单元中Ar两侧的氮原子的连接键，而不表示甲基。

进一步，含有Ar的二胺单体的化学式如式A所示

H₂N-Ar-NH₂

A

式A中，Ar的定义如上所述。

进一步，式A所示化合物的结构式如下：