[发明专利]一种生物基含氟聚酰亚胺树脂及其制备方法和聚酰亚胺薄膜

说明书

本发明公开了一种生物基含氟聚酰亚胺树脂及其制备方法和聚酰亚胺薄膜。本发明以生物基化合物2,5呋喃二甲酸(2,5‑FDCA)为原料制备得到的含呋喃环、含氟的二胺单体与二酐单体反应得到聚酰胺酸，再进行亚胺化得到生物基聚酰亚胺树脂，具有良好的刚性、强度，使得含该聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺薄膜机械性能优良，而且吸湿率低、介电常数低，能满足包装材料、薄膜、纤维、工程塑料等领域的应用需求，有利于促进生物基聚酰亚胺树脂材料的可持续发展。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺材料技术领域，尤其涉及一种生物基含氟聚酰亚胺树脂及其制备方法和聚酰亚胺薄膜。

背景技术

聚酰亚胺具有力学性能优良、耐热耐高温等突出优点，在航空航天、轨道交通等领域有着广泛的应用，对国民经济、社会发展和国防安全都具有重要的意义。随着社会发展，聚酰亚胺类材料的需求量不断快速增长。

生物基聚酰亚胺是以可再生的生物质资源作为单体原料制得，与以石油基原料制得的石油基聚酰亚胺相比，具有环境友好零排放的特点。因此，生物基聚酰亚胺具有极佳的发展潜力与应用前景对于生物基聚酰亚胺处于起步阶段，对其性能和应用尚未进行深入研究，限制了其更广泛的应用，需要进行探索改进。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种生物基含氟聚酰亚胺树脂及其制备方法和聚酰亚胺薄膜。

本发明提出的一种生物基含氟聚酰亚胺树脂，其结构式如式(Ⅰ)所示：

其中，R₁是二酐残基，R₂～R₉各自独立地选自H、F或者全氟烷基，R₂～R₉中的至少一个选自F或者全氟烷基。

优选地，所述全氟烷基为C₁～C₆全氟烷基；n为100～300，且n为正整数。

优选地，所述R₂～R₉中的至少一个选自CF₃。

优选地，R₁选自下述基团中的至少一种：

一种所述的生物基含氟聚酰亚胺树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1、在惰性气氛保护下，将结构如式(Ⅱ)所示的二胺单体溶于极性溶剂中，然后加入二酐单体进行反应，得到聚酰胺酸溶液；

S2、将所述聚酰胺酸溶液经化学亚胺化或者热亚胺化，得到聚酰亚胺树脂。

优选地，所述所述二胺单体与二酐单体的摩尔比为1:(1.90～2.10)。

优选地，所述步骤S1中，反应温度为0～25℃，反应时间为1～12h；优选地，步骤S1中，反应时间为2～10h。

优选地，所述步骤S2中，热亚胺化的温度为100～360℃；优选地，步骤S2中，热亚胺化的具体方法为：依次在100～120℃、200～220℃、250～280℃、350～360℃保温1～3h，即可。