[发明专利]一种具有高阻隔性能的聚酰亚胺及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有高阻隔性能的聚酰亚胺，其特征在于，所述聚酰亚胺的结构通式下所示：

Ar₁选自下列结构式中的任意一种：

其中，y＝1～10000；n＝0～6，m＝0～6，同一结构式中的n和m不同时为0；

所述Ar₂和Ar₃选自下列结构式中的任意一种：

所述X选自下列结构中的任意一种：

2.根据权利要求1所述具有高阻隔性能的聚酰亚胺，其特征在于，所述聚酰亚胺的制备步骤包括：在惰性气体保护气氛中，将含蒽醌结构的二胺和含X结构的二酐按摩尔比为1:0.95～1.05溶解在极性非质子溶剂中，在-15～30℃搅拌反应2～48h，得到均相的聚酰胺酸胶液，然后将聚酰胺酸胶液进行热酰亚胺化或化学酰亚胺化脱水得到聚酰亚胺。

3.根据权利要求2所述具有高阻隔性能的聚酰亚胺，其特征在于，所述含蒽醌结构的二胺的制备方法包括：

S1.将含有两个卤原子取代的蒽醌单体在保护氛围下与氨水反应后得到单体1或单体2；

S2.将步骤S1中单体1或单体2，与含有一个卤原子和一个硝基取代的Ar₁ 单体与加入溶剂中，在保护气体氛围下，加入碱，通过Ullmann偶联反应得到含两个硝基的单体3或单体4；

S3.将步骤S2中单体3或单体4加入到溶剂中，加入还原剂，在保护气体的氛围下通过还原反应即得结构通式Ⅰ或Ⅱ所示的具有高阻隔性能的二胺单体；

所述步骤S1中的单体1、单体2和单体3、单体4分别具有如下结构特征：

4.根据权利要求3所述具有高阻隔性能的聚酰亚胺，其特征在于，S2中所述单体1或单体2与含有一个卤原子和一个硝基取代的Ar₁ 单体的物质的量的比为1︰2～4。

5.根据权利要求3所述具有高阻隔性能的聚酰亚胺，其特征在于，S2中所述碱与单体1或单体2的物质的量的比为1︰0.5～2；所述碱为氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氟化铯、正丁基锂、叔丁醇钾、叔丁醇纳、六甲基二硅基胺基锂中的一种或几种。

6.根据权利要求3所述具有高阻隔性能的聚酰亚胺，其特征在于，S3中所述单体3或单体4与还原剂的物质的量的比为1:2～32；所述还原剂为水合肼、甲酸铵、硼氢化钠、维生素C、柠檬酸钠、铁粉、锌粉中的一种或几种。

7.根据权利要求3所述具有高阻隔性能的聚酰亚胺，其特征在于，S2中所述溶剂为二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1，4二氧六环、甲苯、二甲苯、丙酮、乙腈、二苯醚中的一种或几种；S3中所述溶剂为乙醇、甲醇、正丙醇、叔丁醇、叔戊醇、乙醇、己醇、四氢呋喃、1，4二氧六环、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、甲苯中的一种或几种。

8.根据权利要求3所述具有高阻隔性能的聚酰亚胺，其特征在于，S1～S3中所述反应温度为50℃～170℃，反应时间为10～48h。

9.根据权利要求1～8任一所述具有高阻隔性能的聚酰亚胺，其特征在于，应用于微电子、军工、航空航天、包装与防护以及电子器件封装。