[发明专利]与双酚类环氧树脂互溶的具有联苯结构的聚酰亚胺及其制备方法

权利要求书

1.与双酚类环氧树脂互溶的具有联苯结构的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

(1)将醛类单体与芳香酮类单体于有机溶剂中，以氢氧化钾水溶液为催化剂进行初步反应，趁热过滤收集滤液，减压蒸馏除去溶剂，即为中间产物1；

(2)将三苯基甲醇溶解于乙酸或乙酸酐中，滴加定量的氟硼酸，直至反应液变为澄清透明；加入中间产物1继续反应，过滤收集沉淀物，得到中间产物2；

(3)将中间产物2和硝基甲烷溶解于无水乙醇中，加热反应液至回流温度，在催化剂催化下进行硝化反应；趁热过滤反应液，得到固体产物即为中间产物3；

(4)将中间产物3溶解于极性非质子溶剂中，加入钯碳、水合肼，在回流温度下反应；过滤反应液，将滤液倒入水中，过滤产生的沉淀，即得中间产物4；

(5)将中间产物4与二元酸酐混合于极性非质子溶剂中，在氮气保护下反应；随后加入乙酸酐和催化剂进行脱水环化反应；将反应液倒入水中，过滤析出的固体产物，即为具有联苯结构的聚酰亚胺。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的醛类单体包括：对苯二甲醛、4,4'-联苯二甲醛、丁二醛、己二醛或戊二醛；步骤(1)所述的芳香酮类单体包括：苯乙酮、苯丙酮、苯己酮或联苯单乙酮；所述醛类单体和芳香酮类单体物质的量之比为1:4～4.5。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的氢氧化钾水溶液质量浓度为30wt.％～45wt.％，氢氧化钾溶液的质量为醛类单体与芳香酮类单体总质量的5％～10％；步骤(1)中所述的有机溶剂包括甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯；所述初步反应的温度为60～80℃，反应时间为4～5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的三苯基甲醇与中间产物1的物质的量之比为2～3:1；氟硼酸与中间产物1的物质的量之比为2.5～3:1，氟硼酸的滴加时间为30～60分钟；步骤(2)中继续反应的条件为室温下反应10～25小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述的催化剂包括三乙胺、十二烷基二甲基叔胺或N-甲基二环己胺；催化剂的质量为中间产物2质量的0.1wt.％～0.5wt.％；步骤(3)所述的中间产物2与硝基甲烷的物质的量之比为1:2.5～3，步骤(3)所述的回流温度为70～80℃，硝化反应时间为3～5小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)和步骤(5)所述的极性非质子溶剂包括：二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述的回流温度为110℃～180℃，反应时间为10～20小时，反应在配有回流冷凝装置的反应釜内进行；步骤(4)所述的钯碳质量为中间产物3质量的5wt.％～10wt.％，水合肼的物质的量为中间产物3的1～1.5倍。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)所述的二元酸酐包括均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四酸二酐或3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐，所述二元酸酐与中间产物4的物质的量之比为1.1～1.2:1；步骤(5)所述的催化剂为叔胺类催化剂，包括三乙胺、吡啶、N,N'-二甲基吡啶或三乙醇胺，所述催化剂的质量为中间产物4和二元酸酐总质量的10wt.％～20wt.％；步骤(5)所述乙酸酐的质量为中间产物4和二元酸酐总质量的2～3倍。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中氮气保护下反应条件为100～200℃下反应4～8小时；所述脱水环化反应的条件为160～220℃下反应10～20小时。

10.权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备得到的与双酚类环氧树脂互溶的具有联苯结构的聚酰亚胺。