一種聚酰亞胺的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種聚酰亞胺的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在化工材料中，聚酰亞胺(PI)是指大分子主鏈中含有酰亞胺環(huán)的一類高聚物，具有突出的熱穩(wěn)定性和耐熱老化性能，優(yōu)異的高溫力學(xué)性能、電性能、耐化學(xué)藥品性及耐輻射性能，廣泛應(yīng)用于微電子、航空、航天以及空間飛行器等高技術(shù)領(lǐng)域。但是，聚酰亞胺由于分子鏈剛性大、分子間作用力大而難以溶解和熔融，給加工成型帶來很大困難，影響了其在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在解決上述問題，提供一種聚酰亞胺的制備方法。
[0004]一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于:將燒瓶置于油浴鍋中，加入TAP和20mLNMP,攪拌30min，然后加入BTDA，再將剩余NMP加入；反應(yīng)4h后加入5mL 二甲苯，升溫至170°C后回流，用二甲苯與水共沸除去反應(yīng)體系中產(chǎn)生的水；冷卻至室溫加入沉淀劑，抽濾，再依此用去離子水、乙醇、去離子水洗滌，得到固體；所得產(chǎn)物在真空干燥箱中固化，隨干燥箱冷卻至室溫，得到HBPI。
[0005]本發(fā)明所述的一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于所述沉淀劑為乙醇。
[0006]本發(fā)明所述的一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于所述固化過程為:60°C下保持3h，接著升溫至150°C保持lh，再升溫至200°C保持4 h。
[0007]本發(fā)明所述的一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于所述燒瓶為四口燒瓶，其上設(shè)置有機(jī)械攪拌器。
[0008]本發(fā)明所述的一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于所述油浴的溫度為30°C。
[0009]本發(fā)明所述的一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于所述回流時(shí)間為4h。
[0010]本發(fā)明所述的一種聚酰亞胺的制備方法，通過對制備工藝的改進(jìn)，使得制備過程中沒有凝膠產(chǎn)生，制備工藝簡單，所制得的聚酰亞胺熱穩(wěn)定性好，溶解性好，易于操作，便于大規(guī)模生產(chǎn)，適合推廣使用。
【具體實(shí)施方式】
[0011]一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于:將燒瓶置于油浴鍋中，加入TAP和20mLNMP,攪拌30min，然后加入BTDA，再將剩余NMP加入；反應(yīng)4h后加入5mL 二甲苯，升溫至170°C后回流，用二甲苯與水共沸除去反應(yīng)體系中產(chǎn)生的水；冷卻至室溫加入沉淀劑，抽濾，再依此用去離子水、乙醇、去離子水洗滌，得到固體；所得產(chǎn)物在真空干燥箱中固化，隨干燥箱冷卻至室溫，得到HBPI。
[0012]本發(fā)明所述的一種聚酰亞胺的制備方法，所述沉淀劑為乙醇。所述固化過程為:60°C下保持3h，接著升溫至150°C保持lh，再升溫至200°C保持4 h。所述燒瓶為四口燒瓶，其上設(shè)置有機(jī)械攪拌器。所述油浴的溫度為30°C。所述回流時(shí)間為4h。用Β?2型三胺單體TAP與k2型二酐BTDA為原料制備了 3種含嘧啶核的HBPI，反應(yīng)過程中不需要采用滴加的方式。由于TAP在其嘧啶核上的三個(gè)一NH2都能與酸酐生成酰亞胺結(jié)構(gòu)，從而可以生成含嘧啶核的、具有超支化結(jié)構(gòu)的PI。在得到的HBPI中，由于空間位阻以及原料配比不同的關(guān)系，TAP嘧啶核上的三個(gè)一NH2可能反應(yīng)不完全。TAP與BTDA按照1:1，1:1.5，I:2的不同物質(zhì)的量之比分別進(jìn)行縮聚，制備了含不同端基比例的HBP1-1，HBP1-2，HBP1-3。當(dāng)TAP與BTDA的物質(zhì)的量之比為1:1時(shí)，可得到以氨基封端為主的HBPI ;iTAP與BTDA的物質(zhì)的量之比為1: 2時(shí)，可得到以酸酐封端為主的HBPI ;iTAP與BTDA的物質(zhì)的量之比為1: 1.5時(shí)，得到的HBPI的端基中氨基與酸酐數(shù)量相當(dāng)。在合成HBP1-3的反應(yīng)中，原料BTDA過量，產(chǎn)物中端基主要為酸酐。HBP1-1中主要以-NH2封端，在600°C后分解較緩慢，并且殘留量遠(yuǎn)高于HBP1-2，HBP1-3，說明-NH2封端時(shí)，HBPI在高溫下的熱穩(wěn)定性較高。三種HBPI都在430°C左右開始發(fā)生分解，說明超支化結(jié)構(gòu)的引入在一定程度上降低了 PI的熱穩(wěn)定性。所制備的含嘧啶核的HBPI仍具有較為優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于:將燒瓶置于油浴鍋中，加入TAP和20mLNMP,攪拌30min，然后加入BTDA，再將剩余NMP加入；反應(yīng)4h后加入5mL 二甲苯，升溫至170°C后回流，用二甲苯與水共沸除去反應(yīng)體系中產(chǎn)生的水；冷卻至室溫加入沉淀劑，抽濾，再依此用去離子水、乙醇、去離子水洗滌，得到固體；所得產(chǎn)物在真空干燥箱中固化，隨干燥箱冷卻至室溫，得到HBPI。2.如權(quán)利要求1所述的一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于所述沉淀劑為乙醇。3.如權(quán)利要求1所述的一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于所述固化過程為:60°C下保持3h，接著升溫至150°C保持lh，再升溫至200°C保持4 h。4.如權(quán)利要求1所述的一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于所述燒瓶為四口燒瓶，其上設(shè)置有機(jī)械攪拌器。5.如權(quán)利要求1所述的一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于所述油浴的溫度為30。。。6.如權(quán)利要求1所述的一種聚酰亞胺的制備方法，其特征在于所述回流時(shí)間為4h。
【專利摘要】一種聚酰亞胺的制備方法，屬于材料制備領(lǐng)域。其特征在于：將燒瓶置于油浴鍋中，加入TAP和NMP攪拌后加入BTDA，再將剩余NMP加入；反應(yīng)后加入二甲苯，升溫后回流，用二甲苯與水共沸除去反應(yīng)體系中產(chǎn)生的水；冷卻至室溫加入沉淀劑，抽濾，再依此用去離子水、乙醇、去離子水洗滌，得到固體；所得產(chǎn)物在真空干燥箱中固化，隨干燥箱冷卻至室溫，得到HBPI。通過對制備工藝的改進(jìn)，使得制備過程中沒有凝膠產(chǎn)生，制備工藝簡單，所制得的聚酰亞胺熱穩(wěn)定性好，溶解性好，易于操作，便于大規(guī)模生產(chǎn)，適合推廣使用。
【IPC分類】C08G73/10
【公開號】CN105524277
【申請?zhí)枴緾N201510761804
【發(fā)明人】李長英
【申請人】陜西聚潔瀚化工有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月11日