[发明专利]一种氘代聚酰亚胺材料的制备方法

说明书

本发明提供一种氘代聚酰亚胺材料的制备方法，涉及高分子材料制备领域。该氘代聚酰亚胺材料的制备方法，将二酐单体(X)和二胺单体(Y)分别溶解在溶剂中以细流的方式交汇至反应区域，控制其反应生产分子链的长度，接着去除溶剂加入交联剂，固化获得氘代聚酰亚胺。通过控制二酐单体(X)和二胺单体(Y)的反应程度，获得指定分子链的长度，用于提高透光率，同时将分子链交联，获得良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料制备技术领域，具体为一种氘代聚酰亚胺材料的制备方法。

背景技术

聚酰亚胺指主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)的一类聚合物，是综合性能最佳的有机高分子材料之一。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识。

聚酰亚胺为黄色被认为是由于在大分子主链中交替的二酐残基羰基中的吸电子作用和二胺残基的给电子作用产生的分子内与分子间的电荷转移络合物(CTC)所引起的。这样给电子能力越强的二胺与吸电子能力越强的二酐聚合物所形成的聚酰亚胺的颜色越深。同样采用氘代的方式，也可以增大聚酰亚胺的透光率。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氘代聚酰亚胺材料的制备方法，解决了缩短聚酰亚胺分子链长度提高透过率所造成的力学性能降低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种氘代聚酰亚胺材料的制备方法，以二酐单体(X)和二胺单体(Y)制备成如下单元体：

所述制备方法包括以下步骤：

一、将二酐单体(X)和二胺单体(Y)分别溶解在溶剂中；

二、二酐单体(X)溶液和二胺单体(Y)溶液，以细流的方式交汇至反应区域，进行反应，并获得单元体溶液；

三、去除单元体溶液中的溶剂，并加入交联剂；

四、固化处理，获得氘代聚酰亚胺材料。

优选的，所述二酐单体(X)中包含氘代脂肪烃(Z)，且氘代脂肪烃中的碳原子的数量不低于10，所述氘代脂肪烃中含有同种类型至少一个活性官能团，在氘代聚酰亚胺材料制备过程中该官能团和溶剂不发生反应。

优选的，所述二胺单体(Y)中仅包含氮、碳、氘元素，且碳元素的数量在单个二胺单体(Y)中不超过20。

优选的，所述交联剂能够通过氘代脂肪烃(Z)上的官能团实现二酐单体(X)之间的加聚。

优选的，所述溶剂为液体且沸点不超过200℃的饱和纯或者烷。

优选的，所述步骤二中二酐单体(X)溶液和二胺单体(Y)溶液反应温度为200～300℃、反应区域压力为1～2大气压。

优选的，所述步骤二中控制细流的流速和反应时间进一步控制n的数值大小。

优选的，所述步骤三中采用蒸发的方式去除溶剂，所述交联剂的添加量能够完全反应。

优选的，所述步骤四中，在保护气氛下，将加入交联剂后的体系进行充分搅拌，然后转移至承载物上，进行干燥固化处理，所述保护气氛所采用的气体为氦气、氮气或者氩气。

(三)有益效果

本发明提供了一种氘代聚酰亚胺材料的制备方法。具备以下有益效果：

1、本发明，将二酐单体(X)和二胺单体(Y)分别溶解在溶剂中以细流的方式交汇至反应区域，控制氘代聚酰亚胺分子链的长度，提高透光率。