專利名稱：一種聚酰亞胺液晶溶液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚酰亞胺的制備領(lǐng)域，特別涉及一種聚酰亞胺液晶溶液的制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺具有優(yōu)良的電性能和機(jī)械性能，較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)異的性能，在航空航天，電子等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。聚酰亞胺分子中的芳、雜環(huán)結(jié)構(gòu)所形成的共軛體系、階梯及半階梯結(jié)構(gòu)，使其分子鏈具有很高的剛性，從而使得聚酰亞胺具有很高的玻璃化溫度、熱穩(wěn)定性高和化學(xué)惰性好的特點的同時又難溶難熔，影響了它的加工性能。因此，尋求能夠使得聚酰亞胺溶解的溶劑，是制備聚酰亞胺高性能纖維的關(guān)鍵技術(shù)之一 O目前制備聚酰亞胺纖維主要為一步法和兩步法工藝。其中兩步法工藝使用的是非質(zhì)子型極性溶劑，如N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)。此類溶劑具有較高的沸點，且易于前驅(qū)體聚酰胺酸形成絡(luò)合物，在加工過程中很難去除，影響制品的性能。而一步法以間甲酚、對氯苯酚等酚類為溶劑，盡管能夠制備出高性能聚酰亞胺纖維，如US5378420中以間甲酚為溶劑，制得了高性能聚酰亞胺纖維，但是酚類溶劑毒性大，對環(huán)境污染大，也限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。在其他的研究中，盡管某些結(jié)構(gòu)的PI能夠在苯甲酸和水楊酸中一步合成，但是受限于溶劑本身的特性，限制了其在纖維制備的應(yīng)用。多聚磷酸在制備PBZT，PBI, PBO和M5等難溶聚合物的過程中，顯示了其對于剛性聚合物良好的溶解性能。在CN200410099003. I中，PBO在PPA中合成得到了液晶溶液，并成功紡制得到了高性能纖維。在US 2010/0145004中，ΡΒΟ,ΡΒΙ和PBZT及其改性共聚物成功的在PPA中合成，并且紡制出熱穩(wěn)定性良好的高強(qiáng)度纖維。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種聚酰亞胺液晶溶液的制備方法，該方法工藝簡單，成本低，克服了酚類溶劑對環(huán)境影響大的問題。本發(fā)明的一種聚酰亞胺液晶溶液的制備方法，包括(I)于100-150°C，氮氣保護(hù)下將P2O5與多聚磷酸混合，攪拌得P2O5的多聚磷酸溶液，冷卻到100-120。。；(2)將摩爾比為I : 0.98-1 I. 02的含雜環(huán)二胺單體和二酐單體加入至上述多聚磷酸溶液中，反應(yīng)物的固含量為5wt% _20wt%，在氮氣保護(hù)下升溫至120-220°C，反應(yīng) 4-6小時后，得到聚酰亞胺液晶溶液。所述步驟(I)中的多聚磷酸中P2O5的質(zhì)量百分含量為82% -86%。所述步驟(2)中的含雜環(huán)二胺單體為含有苯并咪唑、苯并噁唑及苯并噻唑雜環(huán)的
二胺單體。 所述含雜環(huán)二胺單體為
權(quán)利要求
1.一種聚酰亞胺液晶溶液的制備方法，包括(1)于100-150°c，氮氣保護(hù)下將P2O5與多聚磷酸混合，攪拌得P2O5的多聚磷酸溶液，冷卻到 100-120。。；(2)將摩爾比為I: 0.98-1 I. 02的含雜環(huán)二胺單體和二酐單體加入至上述多聚磷酸溶液中，反應(yīng)物的固含量為5wt% _20wt%，在氮氣保護(hù)下升溫至120-220°C，反應(yīng)4_6小時后，得到聚酰亞胺液晶溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚酰亞胺液晶溶液的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中的多聚磷酸中P2O5的質(zhì)量百分含量為82%-86%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚酰亞胺液晶溶液的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中的含雜環(huán)二胺單體為含有苯并咪唑、苯并噁唑及苯并噻唑雜環(huán)的二胺單體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚酰亞胺液晶溶液的制備方法，其特征在于所述含雜環(huán)二胺單體為
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚酰亞胺液晶溶液的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中的二酐單體為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚酰亞胺液晶溶液的制備方法，包括(1)于100-150℃，氮氣保護(hù)下將P2O5與多聚磷酸混合，攪拌得P2O5的多聚磷酸溶液，冷卻到100-120℃；(2)將含雜環(huán)二胺單體和二酐單體加入至上述多聚磷酸溶液中，反應(yīng)物的固含量為5wt％-20wt％，在氮氣保護(hù)下升溫至120-220℃，反應(yīng)4-6小時后，得到聚酰亞胺液晶溶液。本發(fā)明在解決聚酰亞胺可溶問題的基礎(chǔ)上，制得了聚酰亞胺液晶溶液，為進(jìn)一步的聚酰亞胺高性能纖維或薄膜的制備，奠定了技術(shù)基礎(chǔ)；本發(fā)明工藝簡單，成本低，克服了酚類溶劑對環(huán)境影響大的問題，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號C08G73/10GK102604090SQ201210005400
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者劉俊鵬, 夏清明, 張清華, 董杰, 許千, 陳大俊 申請人:東華大學(xué)