一种浅蓝色的聚酰亚胺的制备方法
技术领域
本申请设计聚合物材料领域，特别是涉及一种浅蓝色的聚酰亚胺的制备方法。
背景技术
聚酰亚胺是指主链上含有酰胺基团(-CO-NH-CO-)的高分子聚合物。由于其在耐高低温方面性能极佳，可在-200℃到+400℃间保持不变形，且具有一定的防辐射性能。被广泛的应用于航空、航天和微电子等技术领域。当今对性能优异的聚酰亚胺材料来说，降低其黄色外观，提高其光学性能是目前聚酰亚胺行业面临的一大难题。在聚酰亚胺的制备过程中，通过多组分二胺与一种二酐或者一种二胺与多组份二酐在极性溶液中反应制备高性能的聚酰胺酸胶体，进而制备聚酰亚胺薄膜。以上方式通过在制备过程中对二胺或二酐的配比进行调整，在合成体系中引入适量的含蒽、芘结构单体，有效的降低了其电子云密度，进而降低了其表金黄色程度，同时显现出浅蓝色外观。有利于更广泛的应用于高温场景中的可视化蓝色保护外层，缓解视觉疲劳等。
发明内容
本发明的目的是提供一种浅蓝色的聚酰亚胺的制备方法，该方法制成的聚酰亚胺具有在其他方面性能不变甚至更优的情况下，改变了传统方法制备的聚酰亚胺的黄色外观，进而显现出浅蓝色外观。有利于在航空航天可视化保护层上的应用。
.一种浅蓝色的聚酰亚胺，其聚合物结构单元总体特征为特征在于其聚合物重复结构单元应为：
如图1所示
其特征在于，所述二胺组合包括以下一种或多种：
其中包含重复单元结构X2的二胺反应单体应为以下单体中的一种或多种：
如图2所示
其中包含重复单元结构X1的二酸酐反应单体应为以下单体中的一种或多种：
如图3所示
本发明的蓝色聚酰亚胺的制备方法通过以下步骤得到：
a1、将含有X1结构的二酸酐与X2结构的二胺按摩尔比为 (0.98～1.10)称重；
a2、在惰性气氛中先将二胺迅速溶在极性非质子有机溶剂中，控温在0～55℃的条件下200～400r/min持续搅拌；
a3、在5～15min内将二酸酐单体逐步加入完成；
a4、保持a2温度和搅拌速率持续搅拌6～48h,得到均相、粘稠的聚酰胺酸胶体；
a5、将所得聚酰胺酸胶体倾倒在光洁的玻璃板上，涂布后在烘箱中先后经历低中高三个温度段各自5～25分钟；
a6、最终取出玻璃板待完全冷却后揭起薄膜即可得到蓝色的聚酰亚胺薄膜。
其中步骤a1所述含有X1结构的二酸酐与X2结构的二胺的总质量占反应物料总质量的5～50％。
其中步骤a2所述的惰性气体分别为氮气、氩气、氦气中的一种或多种。
其中步骤a2所述的极性溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N- 二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、四氢呋喃(THF)、二甲基矾(MSM)、二甲基亚矾(DMSO)。
其中步骤a5所述低温度段为60～100℃；中温度段为230～280℃；高温度段为330～400℃；
本发明的优点在于：
本申请的聚酰亚胺由于含蒽、芘结构单体的引入，使得聚酰亚胺在制备过程中有效的降低了其电荷转移络合物的形成，极大的降低了其分子链的堆彻和电子云密度，从而使聚酰亚胺的金黄色外观变成浅蓝色，从而获得透光性较强的蓝色聚酰亚胺产品，此产品还可应用于航空航天可视化保护层外层。
附图说明
图1为聚合物重复结构单元示意图；
图2为重复单元结构X2的二胺反应单体示意图；
图3为重复单元结构X1的二酸酐反应单体示意图。
具体实施方式
聚酰亚胺作为一大类高分子聚合物，制备聚酰亚胺的单体有两百种以上，由于选用的单体不同，所制备的聚酰亚胺存在着性能差异。本申请通过大量的研究，发现带有含蒽、芘结构单体制备的聚酰亚胺具备较好的蓝色外观，且在耐辐射、耐高低温方面具有良好的性能。
下面通过具体的实施例对本申请作进一步详细说明，以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。
实施例一:
室温下在氮气气氛中将1.0413g(2,6-二氨基蒽)和1.00115g(ODA) 加入三口烧瓶内，溶解在9.85518g的30℃和250r/min搅拌速率的极性非质子溶剂DMAc中，充分溶解后在10分钟内缓慢加入2.1812g(PMDA)，随后维持在120℃中持续搅拌24h获得均相蓝色的粘稠聚酰胺酸胶体；取出胶体倾倒在光洁玻璃板上，分别经历15min的80℃、15min的260℃、15min的380℃；待完全冷却后揭起即可得蓝色的聚酰亚胺薄膜。
实施例2：
室温下在氩气气气氛中将1.30155g(3,6-硫代蒽二胺)和1.0015g (ODA)加入三口烧瓶内，溶解在10.46243g的40℃和300r/min搅拌速率的极性非质子溶剂DMAc中，充分溶解后在8分钟内缓慢加入2.1812g(PMDA)，随后维持在120℃中持续搅拌24h获得均相蓝色的粘稠聚酰胺酸胶体；取出胶体倾倒在光洁玻璃板上，分别经历10min的90℃、15min的260℃、15min的 360℃；待完全冷却后揭起即可得蓝色的聚酰亚胺薄膜。
实施例3：
室温下在氩气气气氛中将1.1614g(1，6-二氨基芘)和1.0015g (ODA)加入三口烧瓶内，溶解在10.13542g的40℃和300r/min搅拌速率的极性非质子溶剂DMAc中，充分溶解后在8分钟内缓慢加入2.1812g(PMDA)，随后维持在120℃中持续搅拌24h获得均相蓝色的粘稠聚酰胺酸胶体；取出胶体倾倒在光洁玻璃板上，分别经历10min的90℃、15min的260℃、15min的 360℃；待完全冷却后揭起即可得蓝色的聚酰亚胺薄膜。
经过使用本发明所提供的蓝色聚酰亚胺制备方法所得薄膜，热稳定性、拉伸强度、耐折叠性、阻水阻氧效果都与正常的聚酰亚胺薄膜性能相当。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只限于这些说明。对于本申请所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本申请的构思的前提下，还可做出简单的替换，都应当视为属于本申请的保护范围。
