[发明专利]一种聚酰胺酸的制备方法以及由该聚酰胺酸制备聚酰亚胺的方法

说明书

本发明提供了一种聚酰胺酸的制备方法以及由该聚酰胺酸制备聚酰亚胺的方法，包括以下步骤：a)芳香族二元伯胺、芳香族二元酸酐以及固体分散剂共同加入到选自脂肪烃类、芳香烃类、卤代烃类、醚类、酯类中的一种或多种溶剂中，加热保温，在催化剂作用下进行缩聚反应生成悬浮的聚酰胺酸固体；b)将悬浮液在常温下将聚酰胺酸固体过滤、溶剂洗涤后并真空干燥，得到聚酰亚胺粉末。本发明在催化剂和分散剂的共同作用下，实现伯胺和酸酐在烃类溶剂中的高效反应，同时解决聚酰亚胺传统合成工艺中容易结团、粘稠的现象、反应周期过长的问题。

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺酸的制备方法以及由该聚酰胺酸制备聚酰亚胺的方法，具体涉及在脂肪烃类、芳香烃类、卤代烃类、醚类、酯类溶剂中制备聚酰亚胺的方法，属于聚酰亚胺合成技术领域。

背景技术

聚酰亚胺是一类耐热高分子，具有各种优良的性能，可以长期使用温度在150℃以上。合成聚酰亚胺的方法也是多种多样，美国专利文献US3179631公开了非质子极性溶剂缩聚合成聚酰亚胺的方法。将二酐和二胺在N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中低温缩聚得到聚酰胺酸溶液，再加入乙酸酐和叔胺类催化剂得到聚酰亚胺。该方法是一种经典方法，具有合成容易、分子量大的通用合成方法。但是对环境污染较大，并不适合大规模生产。另外溶剂合成时对溶剂的含水量要求比较苛刻，溶剂回收也存在一定的难度。

中国专利文献CN102604093A公开报道过一种在脂肪烃、芳香烃、卤代烃为溶剂合成聚酰亚胺粉末的方法。将二酐和二胺在加热过程中一步法脱水生成聚酰亚胺，生成的水被带出体系，聚酰亚胺粉末悬浮于溶剂中；反应结束后将粉末进行过滤、真空干燥得到聚酰亚胺树脂。相比之下，烃类溶剂回流的方法合成聚酰亚胺虽然比非质子溶剂法操作简便，具有明显的经济性，但是由于个别的柔性二酐或二胺在烃类回流脱水的过程中，回流过程脱下的水、有机相以及已经生成的聚酰胺酸固体等三相会形成聚集状态，使得物料在短时间内急剧聚集，阻碍的反应的正常进行，使得烃类溶剂回流的方法对于某些柔性的单体并不适用。另外，烃类溶剂回流法制备聚酰亚胺的反应时间过长，严重影响了合成效率。

因此，需要对现有烃类溶剂回流法制备聚酰亚胺的工艺进行改进，以解决上述各种弊端。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚酰胺酸的制备方法，通过催化剂和分散剂的共同作用，实现伯胺和酸酐在烃类溶剂中的高效反应，同时也可以在醚类、酯类溶剂中进行该反应。

本发明的另一目的是提供一种由该聚酰胺酸制备聚酰亚胺的方法，能够解决某些二酐、二胺单体在烃类溶剂中合成聚酰亚胺容易结团、粘稠的现象，同时也有助于解决烃类溶剂回流法制备聚酰亚胺的反应周期过长的问题。

为了实现以上发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种聚酰胺酸的制备方法，包括以下步骤：

a)芳香族二元伯胺、芳香族二元酸酐以及分散剂共同加入到选自脂肪烃类、芳香烃类、卤代烃类、醚类、酯类中的一种或多种的溶剂中，加热保温，在催化剂作用下进行缩聚反应生成含有聚酰胺酸固体的悬浮液。

以本发明制备的聚酰胺酸作为原料制备聚酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：

b)常温下，将步骤a)得到的含有聚酰胺酸固体的悬浮液进行过滤得到聚酰胺酸固体粉末，使用与步骤a)相同的溶剂进行洗涤，真空干燥后得到聚酰亚胺粉末。

本发明中，所述芳香族二元伯胺为碳原子数在6至27的芳香族二元伯胺，包括但不限于苯二胺、二氨基二苯甲烷、双酚二醚二胺、二氨基二苯醚、二氨基二苯砜和二甲基二氨基二苯甲烷中的一种或多种，优选为苯二胺、二氨基二苯醚、二氨基二苯砜和双酚二醚二胺中的一种或多种。