[发明专利]一种同时含酚酞Cardo和烷基结构芳香二胺单体及其聚酰亚胺的制备方法和应用

权利要求书

1.一种同时含酚酞Cardo结构、异丙基和甲基基团的芳香二胺单体，其特征在于：所述芳香二胺单体为5,5'-二异丙基-4,4'-二氨基苯氧基-2,2'-二甲基酚酞，其结构式为：

2.如权利要求1所述的一种同时含酚酞Cardo结构、异丙基和甲基基团的芳香二胺单体，其特征在于：所述的芳香二胺单体的熔点为95～98℃。

3.一类同时含酚酞Cardo结构、异丙基和甲基基团的高可溶性聚酰亚胺，其特征在于：将权利要求1的芳香二胺单体合成得到高可溶性的聚酰亚胺；其结构单元中含有酚酞Cardo结构、异丙基和甲基基团，其结构式为：

其中重复单元n＝50～100。

4.如权利要求3所述的同时含酚酞Cardo结构、异丙基和甲基基团的高可溶性聚酰亚胺，其特征在于：聚酰亚胺的玻璃化转变温度范围为266～289℃，氮气和氧气下的10％热失重温度范围分别为432～434℃和433～454℃，1MHz下的介电常数为3.0～2.79，截断波长在324～365nm。

5.如权利要求3所述的同时含酚酞Cardo结构、异丙基和甲基基团的高可溶性聚酰亚胺的制备方法，其特征在于：所述制备方法的步骤为：

氮气保护下，将权利要求1同时含酚酞结构、异丙基和甲基基团的芳香二胺单体和芳香二酐单体等摩尔量加入有机溶剂中，再加入催化剂，在100～120℃搅拌半小时待单体完全溶解形成均质溶液后继续升温至190～200℃下反应6～8h，得到粘稠的聚合物溶液，结束反应，将聚合物溶液倒入乙醇中沉降，过滤、洗涤和干燥，即可得到纤维状的聚酰亚胺聚合物。

6.如权利要求5所述的同时含酚酞Cardo结构、异丙基和甲基基团的高可溶性聚酰亚胺的制备方法，所述同时含酚酞结构、异丙基和甲基基团的芳香二胺单体为5,5'-二异丙基-4,4'-二氨基苯氧基-2,2'-二甲基酚酞，所述二酐单体为二苯醚四酸二酐、二苯酮四酸二酐、联苯四酸二酐中的一种。

7.如权利要求5所述的同时含酚酞Cardo结构、异丙基和甲基基团的高可溶性聚酰亚胺的制备方法，步骤中所述的有机溶剂为间甲酚或N-甲基吡咯烷酮，其用量为二胺和二酐单体质量的7～15倍；所述催化剂为异喹啉，其用量为二胺物质量的1％～3％。

8.如权利要求5所述的同时含酚酞Cardo结构、异丙基和甲基基团的高可溶性聚酰亚胺的制备方法，其特征在于：同时含酚酞结构、异丙基和甲基基团的芳香二胺单体的制备方法包含以下步骤：

(1)氮气保护下，在装有机械搅拌的反应容器中加入一定摩尔比的百里香酚酞(5,5'-二异丙基-2,2'-二甲基酚酞)和对氟硝基苯，进一步加入有机溶剂和催化剂，升温至140～160℃下反应6～12h后结束反应，经沉降、过滤、干燥和重结晶后可得到淡黄色的中间体二硝基化合物5,5'-二异丙基-4,4'-二硝基苯氧基-2,2'-二甲基酚酞；

(2)在装有机械搅拌的反应容器中加入中间体二硝基化合物5,5'-二异丙基-4,4'-二硝基苯氧基-2,2'-二甲基酚酞，进一步加入有机溶剂、还原剂和催化剂，回流下反应6～8h后结束反应后，将溶液过滤除去催化剂后在水中进行沉降，过滤得到白色固体，真空干燥后得到二胺单体5,5'-二异丙基-4,4'-二氨基苯氧基-2,2'-二甲基酚酞。

9.如权利要求8所述的同时含酚酞Cardo结构、异丙基和甲基基团的高可溶性聚酰亚胺的制备方法，其特征在于：步骤(1)百里香酚酞和对氟硝基苯的摩尔比为1:2。

10.一种同时含酚酞Cardo结构、异丙基和甲基基团的高可溶性聚酰亚胺的应用，其特征在于：将权利要求3-4任一项所述的聚酰亚胺或权利要求5-9任一项所述方法制备的聚酰亚胺用于制备聚酰亚胺膜材料：将聚酰亚胺聚合物加入有机溶剂中，配成5wt％～10wt％的溶液，过滤后涂膜，在60～100℃下干燥12～24h，得到同时含酚酞结构、异丙基和甲基基团的聚酰亚胺膜材料。