[发明专利]一种乙炔基封端的聚异酰亚胺及其制备方法

说明书

本发明公开了一种乙炔基封端的聚异酰亚胺及其制备方法，属于材料技术领域；本发明通采用含有醚键的二酐单体与二胺单体进行聚合反应，加入乙炔基封端剂，获得乙炔基封端酰亚胺酸溶液；对所述乙炔基封端酰亚胺酸溶液进行脱水环化处理；对完成脱水环化处理的乙炔基封端酰亚胺酸溶液进行清洗；将清洗后的乙炔基封端酰亚胺酸溶液真空烘干至恒重，粉碎，获得乙炔基封端的聚异酰亚胺粉末；本发明获得一种溶解性更优异、熔点更低、熔融流动性更好的新型乙炔基封端的聚异酰亚胺。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种乙炔基封端的聚异酰亚胺及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺是一类高性能的聚合物材料，其具有良好的耐温性能、机械性能、尺寸温度性及化学稳定性等，可通过不同的合成及加工手段制备成工程塑料、高温涂料、薄膜、纤维、光刻胶、胶粘剂及先进复合材料等产品，从而广泛地应用于微电子器件、机械制造、国防军工及航空航天等高科技领域。

聚酰亚胺包括热固性聚酰亚胺和热塑性聚酰，热固性聚酰亚胺相对于热塑性聚酰亚胺具有更高的耐温等级和更好的加工性能,其中采用乙炔基和苯乙炔基封端的聚酰亚胺因其良好的加工性能和高温热稳定性受到广泛关注。

但是，乙炔基封端的聚酰亚胺存在由于较低的交联温度导致其加工温度还是太窄，预聚体软化点、熔点及熔体粘度偏高等问题，通过进一步研究表明，聚异酰亚胺相对比聚酰亚胺具有更为不对称的结构，也表现出更好的溶解性能和更低的熔体粘度，高温处理会自动转变为对应的聚酰亚胺结构，在这过程中不会有小分子释放。

因此，相对于已有的研究和商业化产品，如何合成制备一种溶解性更优异、熔点更低、熔融流动性更好的新型乙炔基封端异酰亚胺具有重要的学术研究和国防军工应用价值。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题而提供一种溶解性更优异、熔点更低、熔融流动性更好的新型乙炔基封端的聚异酰亚胺。

在一方面，本发明提供了一种乙炔基封端的聚异酰亚胺，其结构式为：

其中，n为0.1～10；R₁、R₂独立地为乙炔基；A_r为

在另一方面，本发明还提供一种上述乙炔基封端的聚异酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：采用含有醚键的二酐单体与二胺单体进行聚合反应，加入乙炔基封端剂，获得乙炔基封端酰亚胺酸溶液，再通过脱水环化处理获得乙炔基封端的聚异酰亚胺。

优选的，该制备方法包括以下步骤：

步骤一：在氮气或惰性气体环境下，将二胺单体溶于有机溶剂中；

步骤二：向步骤一得到的溶液中加入含有醚键的二酐单体，反应后加入乙炔基封端剂，继续反应后获得乙炔基封端酰亚胺酸溶液；

步骤三：对所述乙炔基封端酰亚胺酸溶液进行脱水环化处理获得乙炔基封端的聚异酰亚胺。

优选的，步骤二包括向步骤一得到的溶液中加入含有醚键的二酐单体和有机溶剂，反应1～16h后加入乙炔基封端剂和有机溶剂，继续反应2～20h后获得乙炔基封端酰亚胺酸溶液。

优选的，在步骤三之后还包括步骤四：对所述乙炔基封端的聚异酰亚胺进行清洗，直至过滤出的废液为中性溶液。

优选的，在步骤四之后还包括步骤五：将清洗后的乙炔基封端的聚异酰亚胺真空烘干至恒重，粉碎，获得乙炔基封端的聚异酰亚胺粉末。

优选的，所述二胺单体为3,4'-二氨基二苯醚，所述二酐单体为2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐。

优选的，所述乙炔基封端剂为3-乙炔基苯胺或4-乙炔基苯胺。