[发明专利]一种主链含氟醚原子和二氮杂萘酮结构的聚酰亚胺及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种主链含氟醚原子和二氮杂萘酮结构的聚酰亚胺，其特征在于，具有式Ⅰ所示的结构式：

式I，其中，M1为（a）至（e）中的一种；M2为（a）至（e）中的一种；M3为（a）至（e）中的一种；

；

Ar₁为（h）至（k）中的一种；Ar₂为（l）至（s）中的一种；Ar₃为（l）至（s）中的一种；

；

式Ⅰ中：M1，M2，M3不同，Ar₁，Ar₂，Ar₃不同；a+b+c=1，且0＜a≤1，0≤b＜1，0≤c＜1；n=5~1000。

2.一种如权利要求1所述的主链含氟醚原子和二氮杂萘酮结构的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括：将二胺单体、二酐单体加入到聚合溶剂中，于一定反应条件下得到预聚体，然后将预聚体刮涂在基板，进行热处理得到预聚体膜，之后再经环化处理得到主链含氟醚原子和二氮杂萘酮结构的聚酰亚胺薄膜，其中，所述二胺单体中的一种二胺单体选自1,2-二氢-2-(4-氨基-3-三氟甲苯基)-4-[4-(4-氨基-3-三氟甲苯氧基)-苯基]-二氮杂萘-1-酮、1,2-二氢-2-(4-氨基-3-三氟甲苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-二氮杂萘-1-酮、1,2-二氢-2-(4-氨基-2-三氟甲苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-二氮杂萘-1-酮、1,2-二氢-2-(4-氨基-2-三氟甲苯基)-4-[4-(4-氨基-2-三氟甲苯氧基)-苯基]-二氮杂萘-1-酮中的一种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述二胺单体中的其他二胺单体选自1,3-双（4'-氨基苯氧基）苯、4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、4,4'-[1,4-苯基双(氧)]双[3-(三氟甲基)苯胺]、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、4,4'-二氨基二苯硫醚、2,2-双[4 (4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4'-二氨基-2,2'-二甲基-1,1'-联苯中的两种。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述二酐单体选自3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐、双酚A型二醚二酐、2,3,3',4'-联苯四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐中的三种。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚合溶剂选自二甲基亚砜、环丁砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二苯砜中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述二胺单体与所述二酐单体的摩尔比为1:0.95-1.25。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述二胺单体与所述聚合溶剂的摩尔比为1:3-8。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应条件为在氮气气体条件下，常温反应3-20h，得到预聚体。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述热处理为在20-100℃下保温1-8h得到预聚体膜。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述基板的材质为玻璃。

11.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述环化处理为将预聚体膜进行分阶段升温，得到主链含氟醚原子和二氮杂萘酮结构的聚酰亚胺薄膜。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述分阶段升温为首先于150-280℃保温1-5h，之后升温至300-400℃保温1-3h，最后冷却至室温。