[发明专利]制造官能化聚酰亚胺的方法及由其得到的聚酰亚胺

说明书

一种聚酰亚胺组合物，包含由以下制备的官能化聚酰亚胺：取代的或未取代的C_4‑40二酐、取代的或未取代的C_1‑40有机二胺和可选地每分子包含至少两个官能团的有机化合物，其中第一官能团与酸酐基、胺基或它们的组合是反应性的，并且第一官能团不同于第二官能团，其中该官能化聚酰亚胺包含式(C_1‑40亚烃基)‑NH₂、(C_1‑40亚烃基)‑OH、(C_1‑40亚烃基)‑SH、(C_4‑40亚烃基)‑G的反应性端基或它们的组合，其中G是酸酐基、羧酸、羧酸酯或它们的组合，其中该官能化聚酰亚胺具有50‑1500μeq/g官能化聚酰亚胺的总反应性端基浓度，并且其中该聚酰亚胺组合物具有0.05‑1000ppm的残留有机二胺，其中通过使用有机反溶剂从溶液中沉淀或通过脱挥发获得该官能化聚酰亚胺。

相关申请的引证

本申请要求于2019年2月25日提交的欧洲专利申请号19159165.0的权益，其全部内容通过引证结合在此。

背景技术

聚酰亚胺，特别是聚醚酰亚胺(PEI)，是具有大于180℃的玻璃化转变温度(Tg)的无定形、透明、高性质聚合物。聚醚酰亚胺还具有高强度、韧性、耐热性和模量以及宽的耐化学性，并且因此广泛用于如汽车、电信、航天、电气/电子、运输和医疗保健等多样的工业中。聚醚酰亚胺在各种制造过程中已经显示出多功能性，为制备各种制品提供了包括注射模制、挤出和热成型的技术。

然而，聚酰亚胺通常是高粘度材料，并且高粘度与高T_g组合会阻碍它们在某些制造操作(如复合材料和涂层的制造)中的用途。例如，由于聚酰亚胺的高T_g，复杂部件或高度共形的涂层的形成需要可能与其他组分不相容的高温。此外，当施加到基材上时，较高的粘度可以限制聚合物熔体的润湿能力，导致涂层具有空隙或不适当的粘附。目前，复合材料、涂层和薄膜是使用含有有机溶剂的聚合物溶液制造的，这增加了去除和再循环成本。在某些应用中，特别是在电子工业中，残留溶剂可能是另一个问题。残留水平的单体如胺、硫醇和酸酐通常不利于进一步的材料处理和处置。此外，包括聚酰亚胺添加剂的热固性材料在有机溶剂中具有差的稳定性。

因此，仍然需要具有改善性质的聚酰亚胺和聚醚酰亚胺，特别是具有高T_g和低粘度的官能化聚酰亚胺，并且具有降低水平的副产物，包括残留溶剂和单体。

发明内容

根据一个方面，聚酰亚胺组合物包含由取代的或未取代的C_4-40二酐、取代的或未取代的C_1-40有机二胺和可选地每分子包含至少两个官能团的有机化合物制备的官能化聚酰亚胺，其中第一官能团与酸酐基、胺基或它们的组合是反应性的，并且第一官能团不同于第二官能团，其中官能化聚酰亚胺包含式(C_1-40亚烃基)-NH₂、(C_1-40亚烃基)-OH、(C_1-40亚烃基)-SH、(C_4-40亚烃基)-G的反应性端基或它们的组合，其中G是酸酐基、羧酸、羧酸酯或它们的组合，其中官能化聚酰亚胺的总反应性端基浓度是50至1500微当量/克(μeq/g)、优选地50至1000μeq/g、更优选地50至750μeq/g的官能化聚酰亚胺，并且其中基于聚酰亚胺组合物的总重量，聚酰亚胺组合物具有按重量计0.05至1000ppm、优选地按重量计0.05至500ppm、更优选地按重量计0.05至250ppm的残留有机二胺，并且其中通过使用有机反溶剂从溶液中沉淀或通过脱挥发获得官能化聚酰亚胺。