[发明专利]一种聚酰亚胺微球的制备方法

说明书

本发明提供一种聚酰亚胺微球的制备方法。所述制备方法通过加入多氨基聚合物作为聚合单体，与二胺、二酐进行聚合，得到聚酰亚胺微球。所述聚酰亚胺微球的粒径可控，在水中分散后，得到的分散液稳定性好且粒径均一。

技术领域

本发明属于功能性聚合物微球领域，具体涉及一种聚酰亚胺微球的制备方法。

背景技术

聚酰亚胺是一类高性能的聚合物，具有优异的机械性能、耐热性、电绝缘性能等特性。聚酰亚胺从20世纪60年代开发以来，可被加工成薄膜、粘结剂、板材等各种形式的材料，已在电子，航空和其他工业领域得到广泛的应用。

聚酰亚胺微球除具备聚酰亚胺基本性能以外，同时还具有比表面积大、表面吸附性能优异、结构可控能特点，将在涂料，色谱填料，催化剂载体，药物载体等领域具有广泛的应用价值。但是，聚酰亚胺微球由于存在较大的加工技术难度，仅在20世纪90年代开展研究。

CN 10703913A公开了一种非水反相乳液制备聚酰亚胺微球的方法，先将二胺单体溶解于极性有机溶剂中，再与含有表面活性剂的非极性有机溶剂混合，加入二酐单体得到聚酰胺酸非水反相乳液，最后亚胺化得到聚酰亚胺微球。该法制备的微球尺寸以及粒径分布难以控制，并且微球分散剂为有机溶剂，环境污染较大，制备的微球难以分散应用到水性体系中。

Asao采用有机相沉淀聚合的方式将二胺和二酐单体超声分散到有机溶剂中，最后亚胺化得到聚酰亚胺微球(Journal of Photopolymer ScienceTechnology,27,(2014):181-185.)。该法制备得到的微球只能应用到有机溶剂体系，在水性体系中难以分散，限制了微球的应用领域。

CN 102690415A将分散剂水溶液加入到可溶性聚酰亚胺溶液中，树脂溶液经过乳化得到粒径、形貌可控的聚酰亚胺微球，但是该法制备可溶性聚酰亚胺过程复杂，体系中需额外加入微球分散剂，并且制备的聚酰亚胺微球表面的分散剂不能保证微球的稳定性。

发明内容

针对现有的聚酰亚胺微球在水性溶液中分散性差且不稳定、应用局限于有机溶剂体系，以及现有的水性聚酰亚胺微球制备方法复杂、粒径难以控制的技术问题，本发明提供一种聚酰亚胺微球的制备方法。所述制备方法采用水性溶液作为聚合反应溶剂，污染小，制备过程简单，制备得到的聚酰亚胺微球的粒径可控，在水中分散后，得到的分散液稳定性好且粒径均一。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种聚酰亚胺微球的制备方法，包括以下步骤：

(1)将多氨基聚合物加入到去离子水中，调节pH值，使其溶解，得到多氨基聚合物溶液；

(2)将二胺和二酐分别于有机溶剂中溶解，得到二胺溶液和二酐溶液；

(3)将步骤(2)制备的二胺溶液和二酐溶液加入到步骤(1)制备的多氨基聚合物溶液中，超声分散，形成乳液；

(4)将步骤(3)得到的乳液搅拌反应，加热使有机溶剂挥发，形成聚酰胺酸微球的水溶液；

(5)将步骤(4)得到的聚酰胺酸微球的水溶液干燥，亚胺化，得到聚酰亚胺微球。

作为一种优选的技术方案，步骤(1)中所述的多氨基聚合物为二氨基聚乙二醇、聚赖氨酸、聚乙烯亚胺中的一种或者一种以上的组合，所述多氨基聚合物的聚合度为100n400。

作为一种优选的技术方案，步骤(1)中所述的多氨基聚合物的加入量为0.5～5质量份，去离子水的加入量为50～100质量份。

作为一种优选的技术方案，步骤(1)中所述调节pH值的大小为8～10。