[发明专利]聚酰亚胺前驱体、聚酰亚胺和聚酰亚胺膜及其制法和应用

权利要求书

1.一种聚酰亚胺前驱体，含有以下式(1)所示的结构单元、以下式(2)所示的结构单元、以下式(3)所示的结构单元、以下式(4)所示的结构单元中的至少一种，以及以下式(5)所示的结构单元、以下式(6)所示的结构单元、以下式(7)所示的结构单元、以下式(8)所示的结构单元中的至少一种，

其中R₁和R₂各自独立为含有至少一个碳六元环的含氟芳香族残基，R₁和R₂相同或不同；

所述式(1)所示结构单元、式(2)所示结构单元、式(3)所示结构单元和式(4)所示结构单元的至少一种占结构单元总摩尔数的10～90％，优选为20～80％，再优选为25～75％，更优选为30～70％。

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺前驱体，其特征在于：

R₁和R₂各自独立为下述基团中的任意一种，

3.一种根据权利要求1或2所述聚酰亚胺前驱体的制备方法，包括以下步骤：

(a)将含R₁基团的二胺单体和/或含R₂基团的二胺单体溶于有机溶剂中，得到二胺单体溶液；

(b)向二胺单体溶液中加入1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐、2,3,3’,4’-联苯四甲酸二酐，反应得到所述聚酰亚胺前驱体；

或者包括，

(a)将含R₁基团的二胺单体和/或含R₂基团的二胺单体溶于有机溶剂中，得到二胺单体溶液；

(b)向步骤(a)得到二胺单体溶液中加入1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐，反应获得聚酰胺酸溶液A；

(c)同步骤(a)；

(d)向步骤(c)得到二胺单体溶液中加入2,3,3’,4’-联苯四甲酸二酐，反应获得聚酰胺酸溶液B；

(e)将溶液A与溶液B进行混合，得到聚酰亚胺前驱体。

4.根据权利要求3所述的聚酰亚胺前驱体的制备方法，其特征在于：

所述二酐单体总摩尔量与二胺单体总摩尔量的比例为(0.8～1.2)：1，优选为(0.9～1.1)：1；和/或，

所述1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐占二酐单体总摩尔量的10～90％，优选为20～80％，再优选为25～75％，更优选为30～70％；和/或，

所述二酐单体与二胺单体在溶液中的总固含量为5～50％wt，优选为10～40％wt，更优选为10～30％wt；和/或，

所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种；和/或，

所述反应的反应温度为-5～60℃；和/或，

所述反应的反应时间为2～48小时。

5.根据权利要求3所述的聚酰亚胺前驱体的制备方法，其特征在于：

所述二胺单体选自4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯、4,4'-二氨基-2,2'-双(三氟甲氧基)对二氨基联苯、4,4'-二氨基-3,3'-双(三氟甲氧基)对二氨基联苯、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、2,2-双(3-羟基-4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基苯基醚、3,3'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基苯基醚、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷中的至少一种。