[发明专利]高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺，其特征在于，由二胺和联苯二酐制备而成；其中，所述二胺包括含咪唑类的芳杂环二胺和含磷二胺，所述含咪唑类的芳杂环二胺和所述含磷二胺的物质的量比为0.9:0.1，所述二胺和所述联苯二酐的物质的量比为1:1-1.01；

所述含咪唑类的芳杂环二胺包括2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑；所述含磷二胺包括双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]苯基氧化膦。

2.根据权利要求1所述的高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺，其特征在于，所述联苯二酐包括3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐。

3.根据权利要求1-2任一项所述的高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺，其特征在于，聚酰亚胺的分子结构式如式(1)所示：

其中，n的取值范围为122-175。

4.一种高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺的制备方法，用于制备如权利要求1-3任一项所述的高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、将含咪唑类的芳杂环二胺和含磷二胺溶解于溶剂中，得到二胺溶液；

步骤S2、在保护气氛下，将联苯二酐加入所述二胺溶液中，反应96-120h，得到聚酰胺酸溶液；

步骤S3、将所述聚酰胺酸溶液浇注至基板上，置于真空烘箱中进行真空干燥处理，去除聚酰胺酸溶液中的气泡，得到不含气泡的聚酰胺酸溶液基板；

步骤S4、将所述不含气泡的聚酰胺酸溶液基板置于高温烘箱中，梯度升温进行热亚胺化，得到含聚酰亚胺薄膜的基板；

步骤S5、将所述含聚酰亚胺薄膜的基板置于水中保持1-2h，完成脱模，经过干燥后，得到高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺。

5.根据权利要求4所述的高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括二甲基亚砜。

6.根据权利要求4所述的高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述聚酰胺酸溶液中聚酰胺酸的浓度为6-16wt％。

7.根据权利要求4所述的高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述将所述聚酰胺酸溶液浇注至基板上，置于真空烘箱中进行真空干燥处理，包括：

将所述聚酰胺酸溶液浇注至基板上，置于真空烘箱中，控制烘箱温度为45-55℃，保持4.5-5.5h，然后升温至75-85℃，保持4.5-5.5h，再抽真空。

8.根据权利要求4所述的高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述梯度升温进行热亚胺化，包括：

升温速率为1-2℃/min，升温至115-125℃，保持1.5-2.5h；升温速率为1-2℃/min，升温至155-165℃，保持1.5-2.5h；升温速率为1-2℃/min，升温至195-205℃，保持1.5-2.5h；升温速率为1-2℃/min，升温至245-255℃，保持1.5-2.5h；升温速率为1-2℃/min，升温至295-305℃，保持1.5-2.5h。

9.如权利要求1-3任一项所述的高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺和如权利要求4-8任一项所述的高Tg、高模量形状记忆阻燃聚酰亚胺的制备方法制备得到的聚酰亚胺在可变形的柔性电极、高温主动变形的航天器件和可展开结构领域的应用。