[发明专利]含氟软‑硬嵌段聚酰亚胺薄膜及制备方法、用途

权利要求书

1.一种含氟软-硬嵌段聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括制备含氟软-硬嵌段聚酰胺酸树脂溶液和制备薄膜，其特征在于，所述制备含氟软-硬嵌段聚酰胺酸树脂溶液具体包括以下步骤：

1)将柔性含氟芳香族二胺与芳香族二酐-1按照50:43～50:47的摩尔配比在有机溶剂中进行缩聚反应形成柔性聚酰胺酸树脂溶液；

2)将刚性芳香族二胺与刚性芳香族二酐加入所述柔性聚酰胺酸树脂溶液中，反应形成含氟软-硬嵌段聚酰胺酸树脂溶液；所述含氟软-硬嵌段聚酰胺酸树脂溶液的固含量为5～25％；其中加入的所述刚性芳香族二胺与刚性芳香族二酐的摩尔配比为50:53～50:57；所述刚性芳香族二胺与柔性含氟芳香族二胺的摩尔配比为30:70～60:40；

所述柔性含氟芳香族二胺的分子结构中含有三氟甲基。

2.根据权利要求1所述含氟软-硬嵌段聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述柔性含氟芳香族二胺包括2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷和1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯中的一种或按任意比例混合而成的混合物。

3.根据权利要求1所述含氟软-硬嵌段聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述芳香族二酐-1包括刚性芳香族二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐和3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐中的一种或两种以上按任意比例混合而成的混合物。

4.根据权利要求1或3所述含氟软-硬嵌段聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述刚性芳香族二酐包括均苯四甲酸二酐和3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐中的一种或按任意比例混合而成的混合物。

5.根据权利要求1所述含氟软-硬嵌段聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述刚性芳香族二胺包括对苯二胺和4,4'-二氨基联苯中的一种或按任意比例混合而成的混合物。

6.根据权利要求1所述含氟软-硬嵌段聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述缩聚反应具体为：首先将所述柔性含氟芳香族二胺与有机溶剂在氮气保护气氛下搅拌混合均匀；然后在-10～30℃下加入芳香族二酐-1，并在氮气保护气氛下搅拌反应0.5～24h，完成缩聚反应，得到所述柔性聚酰胺酸树脂溶液。

7.根据权利要求1所述含氟软-硬嵌段聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2)所述反应具体为：首先在所述柔性聚酰胺酸树脂溶液中加入刚性芳香族二胺和有机溶剂，在氮气保护气氛下搅拌溶解后，然后再加入刚性芳香族二酐，在-10～30℃下反应12～24h，得到所述含氟软-硬嵌段聚酰胺酸树脂溶液。

8.根据权利要求1所述含氟软-硬嵌段聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备薄膜具体包括以下步骤：

1)在所述含氟软-硬嵌段聚酰胺酸树脂溶液中加入有机溶剂、有机酸酐和有机碱进行稀释，稀释后所述聚酰胺酸树脂溶液的固含量为5～15％，搅拌均匀后离心脱泡；其中所述有机酸酐和所述有机碱的摩尔比为2:1～4:1，所述有机酸酐与制备含氟软-硬嵌段聚酰胺酸树脂溶液的步骤1)中加入的芳香族二酐-1和步骤2)中加入的刚性芳香族二酐总量的摩尔比为4:1～5:1；

2)将步骤1)离心脱泡后树脂溶液涂覆或流延在洁净的支撑物表面上，放入高温鼓风烘箱中进行初步的亚胺化和溶剂脱除处理，得到部分亚胺化胶膜；

3)将所述部分亚胺化胶膜从支撑物表面剥离，得到部分亚胺化自支撑薄膜，然后放入高温鼓风烘箱中，程序升温至400℃，完成亚胺化，得到聚酰亚胺薄膜。

9.根据权利要求8所述含氟软-硬嵌段聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述离心脱泡具体为：采用离心脱泡机，脱泡温度为-10～20℃。

10.根据权利要求8所述含氟软-硬嵌段聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述初步的亚胺化和溶剂脱除处理温度为80～150℃，时间为1～50min。

11.根据权利要求8所述含氟软-硬嵌段聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述程序升温具体为：以1～25℃/min的升温速率从200～350℃开始升温至400℃。