[发明专利]填充的聚酰亚胺及其相关方法

权利要求书

1.包含聚丙烯腈与聚酰亚胺前体的共混物的组合物，其中：

所述聚酰亚胺前体衍生自：

a.基于所述聚酰亚胺前体中的总二酸酐含量，至少50摩尔％的芳族二酸酐，以及

b.基于所述聚酰亚胺前体中的总二胺含量，至少50摩尔％的芳族二胺；

所述聚酰亚胺前体在所述共混物中形成连续相；

所述聚丙烯腈在所述共混物的不连续相中形成域；

聚丙烯腈与聚酰亚胺前体的重量比为约1∶2至1∶50；并且

所述聚丙烯腈的域尺寸在至少一个维度上等于或小于2微米。

2.权利要求1的组合物，其中

a.所述芳族二酸酐选自：

均苯四甲酸二酐、

3，3’，4，4’-联苯四甲酸二酐、

3，3′，4，4′-二苯甲酮四甲酸二酐、

4，4’-氧双邻苯二甲酸酐、

3，3’，4，4’-二苯砜四甲酸二酐、

2，2-二(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷、

双酚A二酐、以及

它们的混合物；并且

b.所述芳族二胺选自：

3，4’-二氨基二苯醚、

1，3-二-(4-氨基苯氧基)苯、

4，4’-二氨基二苯醚、

1，4-二氨基苯、

1，3-二氨基苯、

2，2’-二(三氟甲基)联苯胺、

4，4′-二氨基联苯、

4，4’-二氨基二苯基硫醚、

9，9’-二(4-氨基)芴以及

它们的混合物。

3.权利要求1的组合物，其中所述二胺为1，4-二氨基苯并且所述二酸酐为3，3’，4，4’-联苯四甲酸二酐。

4.权利要求1的组合物，其中所述二胺为4，4’-二氨基二苯醚，并且所述二酸酐为均苯四甲酸二酐。

5.权利要求1的组合物，其中所述聚酰亚胺前体衍生自：10至90摩尔％的联苯四甲酸二酐；90至10摩尔％的均苯四甲酸二酐；10至90摩尔％的1，4-二氨基苯；和90至10摩尔％的4，4′-二氨基二苯醚。

6.权利要求1的组合物，其中所述二胺为1，4-二氨基苯与1，3-二氨基苯的混合物，并且所述二酸酐为3，3’，4，4’-联苯四甲酸二酐。

7.填充的聚酰亚胺聚合物，所述聚合物包含：

a)连续的聚酰亚胺相，其中所述聚酰亚胺衍生自

i.基于所述聚酰亚胺中的总二酸酐含量，至少50摩尔％的芳族二酸酐，以及

ii.基于所述聚酰亚胺中的总二胺含量，至少50摩尔％的芳族二胺；和

b)分散的碳相，所述碳相包含基本上非晶态的碳域，

其中所述平均碳域尺寸在至少一个维度上等于或小于2微米；并且

所述分散的碳相与所述聚酰亚胺相的重量比为1∶10至1∶50。

8.填充的聚酰亚胺聚合物，所述聚合物如下获得：

a)将包含聚丙烯腈(PAN)和第一溶剂的第一溶液分散于包含第二溶剂和聚酰亚胺前体的第二溶液中以形成PAN/聚酰亚胺前体共混物，其中所述聚酰亚胺前体形成连续相并且所述PAN形成由PAN域组成的不连续相；

其中：

所述聚酰亚胺前体衍生自基于所述聚酰亚胺前体中的总二酸酐含量，至少50摩尔％的芳族二酸酐，以及基于所述聚酰亚胺前体中的总二胺含量，至少50摩尔％的芳族二胺；并且

PAN与聚酰亚胺前体的重量比为约1∶2至1∶50；并且

所述PAN域的平均尺寸在至少一个维度上等于或小于2微米；

以及

b)将所述PAN/聚酰亚胺前体共混物加热至300-500℃，以将所述PAN域转化为基本上非晶态的碳域并且将所述聚酰亚胺前体转化为聚酰亚胺。