[发明专利]聚酰胺酸及制备方法、聚酰亚胺及聚酰亚胺薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种用于制备聚酰亚胺的中间体聚酰胺酸，其特征在于，它的结构通式如下：

其中，X为四价芳族基团或者脂肪族基团；Y为二价芳族基团，且包括由下列结构式(Y1)或(Y2)表示的苯并恶唑部分：

(Y1)为

(Y2)为

2.如权利要求1所述用于制备聚酰亚胺的中间体聚酰胺酸,其特征在于,所述结构通式(Ⅰ)中,所述X为下述基团：

3.一种权利要求1或2所述中间体聚酰胺酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在氮气的保护下，将多聚磷酸、2,4-二氨基苯酚二盐酸盐、4-(4-氨基苯氧基)苯甲酸或3-(4-氨基苯氧基)苯甲酸、以及锡粉进行混合，在50～70℃下搅拌溶解，得到均相溶液；

S2、向所述均相溶液中缓慢加入五氧化二磷，然后加热到190～210℃，继续反应得到反应物，将反应物沉淀、过滤、洗涤，得到经醚键修饰地含苯并恶唑结构的二胺；

S3、在氮气或氩气的保护下，将芳香族二胺和经醚键修饰地含苯并恶唑结构的二胺混合后加入到极性有机溶剂中，并在0～50℃下搅拌溶解，得到二胺单体混合溶液；

S4、向二胺单体混合溶液中加入芳香族二酐，保持反应体系的温度为0～50℃，反应1～24h，得到聚酰胺酸溶液。

4.如权利要求3所述中间体聚酰胺酸的制备方法，其特征在于，所述S1中，均相溶液中,2,4-二氨基苯酚二盐酸盐与4-(4-氨基苯氧基)苯甲酸或3-(4-氨基苯氧基)苯甲酸的质量比为1：1.165，每100份质量的2,4-二氨基苯酚二盐酸盐加入1000～1200质量份的多聚磷酸和1～1.5质量份的锡粉。

5.如权利要求3所述中间体聚酰胺酸的制备方法，其特征在于，所述S2中，五氧化二磷的添加量为2,4-二氨基苯酚二盐酸盐质量的0.3～0.4倍。

6.如权利要求3所述中间体聚酰胺酸的制备方法，其特征在于，所述S3中，二胺单体混合溶液中芳香环和醚键的摩尔比在(2:1)～(20：1)之间。

7.如权利要求3所述中间体聚酰胺酸的制备方法，其特征在于，所述S4中，所述二胺单体混合溶液中的二胺与芳香族二酐的摩尔比为1:1。

8.如权利要求3-7中任一项所述中间体聚酰胺酸的制备方法，其特征在于，所述S3中，极性有机溶剂均为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种；芳香族二胺为对苯二胺和/或4,4-二氨基二苯醚。

9.如权利要求3所述中间体聚酰胺酸的制备方法，其特征在于，所述S4中，芳香族二酐为均苯四甲酸酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(s-BPDA)、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)、4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐(6FDA)、4,4'-(4,4'-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)(BPADA)或3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)中的一种。

10.一种聚酰亚胺，包括由通式(Ⅱ)表示的结构单元：

其中，X为四价芳族基团或者脂肪族基团；Y为二价芳族基团，且包括由下列结构式(Y1)或(Y2)表示的苯并恶唑部分：

(Y1)为

(Y2)为

11.如权利要求10所述聚酰亚胺,其特征在于,所述结构单元(Ⅱ)中,所述X为下述基团：

12.一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，将权利要求3-9任一项制得的所述聚酰胺酸溶液涂覆在基质的表面，涂膜厚度为1～300μm，干燥后固化得到聚酰亚胺薄膜。

13.如权利要求12所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述干燥后固化的方法为：在80～120℃的真空干燥箱中真空干燥6h，并依次在180～250℃下固化1h，350～400℃固化1h，450～470℃固化30min。