[发明专利]一种可修复可循环回收利用的热固性聚酰亚胺材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种可修复可循环回收利用的热固性聚酰亚胺材料，其特征在于：所述聚酰亚胺由酰亚胺单体经聚合形成；其中，聚酰亚胺结构通式为：

其中，R₁基团为氢、羟基、三氟甲基、甲基、叔丁基中的一种，R₂基团为氢、甲氧基、甲基、三氟甲基、氯、叔丁基中的一种，R₃基团为氢、甲氧基、甲基、三氟甲基、叔丁基、氯中的一种，n为20-500。

2.如权利要求1所述的一种可修复可循环回收利用的热固性聚酰亚胺材料，其特征在于：

所述酰亚胺单体为双官能度氨基结构。

3.如权利要求1所述的一种可修复可循环回收利用的热固性聚酰亚胺材料，其特征在于，所述可修复、循环回收利用的热固性聚酰亚胺按重量份数计的以下组分经氨基与酸酐基的酰基化反应制得：

酰亚胺1-50份，溶剂1-100份，多官能度醛1-100份，交联剂1-50份。

4.如权利要求3所述的一种可修复可循环回收利用的热固性聚酰亚胺材料，其特征在于，所述溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种；所述多官能度醛为对苯二甲醛、戊二醛、间苯三甲醛、乙二醛、邻苯二甲醛中的至少一种；所述交联剂为三(2-氨基乙基)胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、N,N-双(3-氨丙基)甲胺中的至少一种。

5.如权利要求1-4所述的一种可修复可循环回收利用的热固性聚酰亚胺材料，其特征在于，所述酰亚胺单体按重量份数计的以下及组分经氨基与酸酐基的酰基化反应制得：

酸酐1-5份，溶剂1-50份，双官能度联苯胺3-40份。

6.如权利要求5所述的一种可修复可循环回收利用的热固性聚酰亚胺材料，其特征在于，所述酰亚胺单体按重量份数计的以下及组分经氨基与酸酐基的酰基化反应制得：

酸酐1-3份，溶剂10～30份，双官能度联苯胺3～12份。

7.如权利要求5所述的一种可修复可循环回收利用的热固性聚酰亚胺材料，其特征在于，所述酸酐选自4,4'-氧双邻苯二甲酸酐、4,4'-氧双[2,2’-甲基]邻苯二甲酸酐、4,4'-氧双[2,2’-甲氧基]邻苯二甲酸酐、4,4'-氧双[2,2’-三氟甲基]邻苯二甲酸酐、4,4'-氧双[2,2’-叔丁基]邻苯二甲酸酐中的一种；

所述溶剂选自二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种；

所述双官能度联苯胺为联苯胺、联邻甲苯胺、3,3'-二甲氧基联苯胺、3,3'-二氯联苯胺、3,3'-二三氟甲基联苯胺、3,3'-二叔丁基联苯胺、2,2'-二甲氧基联苯胺、2,2'-二氯联苯胺、2,2'-二三氟甲基联苯胺、2,2'-二叔丁基联苯胺、3,3'-二羟基联苯胺中的至少一种。

8.一种可修复可循环回收利用的热固性聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

(1)酰亚胺单体的合成：将酸酐、溶剂和双官能度联苯胺混合，在10℃～260℃下搅拌1～24小时；

(2)聚酰亚胺的合成：将酰亚胺、多官能度醛、交联剂溶于溶剂中，混合搅拌倒入模具，50-180℃反应1-48h。

9.权利要求1～7任一所述的一种可修复可循环回收利用的热固性聚酰亚胺材料的应用，其特征在于，可修复、循环回收利用的热固性聚酰亚胺单体能够应用于航空航天、微电子、特种工程塑料、高性能涂料、胶黏剂、高分子材料抗老化领域。

10.权利要求1-7任一所述的热固性聚酰亚胺的修复、循环回收利用的方法，其特征在于，修复方法为：将断裂的聚酰亚胺重叠，重叠处滴加一滴二乙烯三氨，在样条重叠处施压，加热60-90℃，1-2h即可得到修复后的聚酰亚胺；循环回收利用方法为：将聚酰亚胺加入混有交联剂的溶剂中，80-100℃反应12-24h通过氨基进攻亚胺键，形成新的氨基和亚胺结构，可将初始的聚酰亚胺溶解；溶解后的聚酰亚胺可充当下次制备聚酰亚胺的原料。