[发明专利]一种含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺，其分子结构通式为：

其中：n≥5，m≥0，Z为脂肪或者芳香二胺的二元残基，Y为以下结构通式中的一种或两种以上：

其中，Ar₁、Ar₂、Ar₃、Ar₄、Ar₅和Ar₆选自下列结构式中的任何一种：

X₁和X₂相同或不同，选自以下结构通式中的一种或两种以上：

2.根据权利要求1所述含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺，其特征在于：所述的含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺为粉体或薄膜。

3.权利要求1所述含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于：氩气气氛中，将含Y结构的二胺单体与含X₁结构的二酐单体按摩尔比为1:(0.9~1.1)溶在强极性非质子有机溶剂中，在-10~40℃搅拌反应0.5~72h，得到均相、粘稠的聚酰胺酸溶液，然后对聚酰胺酸溶液进行脱水，得到m=0的可溶性聚酰亚胺；或者，以含Z结构的脂肪或二胺单体部分取代含Y结构的二胺单体，得到m＞0、X1=X₂的可溶性聚酰亚胺；或者，以含Z结构的脂肪或二胺单体部分代替含Y结构的二胺单体，以含X₂结构的二酐单体部分代替含X₁结构的二酐单体得到m＞0、X1≠X₂的可溶性聚酰亚胺。

4.根据权利要求3所述含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于：所述的二胺与二酐单体总质量占反应物料总质量的2~50%。

5.根据权利要求3所述含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于：所述的强极性非质子有机溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基砜、环丁砜、1,4-二氧六环、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、间甲酚、四氢呋喃中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求3所述含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于：所述的对聚酰胺酸溶液进行脱水得到聚酰亚胺的方法是热酰亚胺化或化学酰亚胺化。

7.根据权利要求6所述含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于：所述热酰亚胺化的工艺流程为：将聚酰胺酸溶液刮涂在玻璃板上，再将玻璃板置于真空烘箱中，抽真空，升温程序为：室温升温至100℃后恒温整个过程0.8~1.2小时，从100℃升温至200℃后恒温整个过程0.8~1.2小时，从200℃升温至300℃~500℃后恒温整个过程1.2~1.8小时，冷却后得聚酰亚胺薄膜。

8.根据权利要求6所述含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于：所述的化学酰亚胺化的工艺流程为：在聚酰胺酸溶液中加入脱水剂，升温搅拌，加热至60~170℃继续搅拌0.5~6小时，冷却至室温后倒入甲醇或丙酮中得到聚酰亚胺沉淀，过滤干燥，即得到聚酰亚胺粉体；或者，将所述聚酰亚胺粉体溶于N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、间甲酚或四氢呋喃中，加热至完全溶解后，将聚酰亚胺溶液刮涂在玻璃板上，70~200℃真空干燥去除溶剂，冷却后即得到聚酰亚胺薄膜。

9.根据权利要求8所述含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于：所述的脱水剂为吡啶、三乙胺或乙酸钠中的一种与乙酸酐混合。

10.根据权利要求1所述的含咔唑结构的可溶性功能聚酰亚胺材料，应用于制备电子、微电子、信息、发光材料或航空航天制品。