一种聚酰亚胺及其制备方法和应用_2

文档序号:9681084阅读:来源:国知局
酸二酐、4,4'_双十氢萘基-1,Γ,8,8'_四甲酸二酐、二(3,4_二羧基环己基)甲烷 二酐或2,2-二(3,4-二羧基环己基)六氟丙烷二酐。
[0064] 亦太劳昍由所祙H4' 甚四田_二酐的结构如下;
[0065]
[0066] 所述2,3,3 ',4' -二环己基四甲酸二酐的结构如下:
[0067]
[0068] 所述2,3,2 ',3 二环己基四甲酸二酐的结构如下:
[0069]
[0070] 所述3,4,3',4'_二环己基醚四甲酸二酐的结构如下:
[0071]
[0072] 所述2,3,3',4' -二环己基醚四甲酸二酐的结构如下:
[0073]
[0074] 所沭2.3.2' .3'-二环R某醐四甲酸二酐的结构如下:
[0075]
[0076] 所述1,4-双(3,4_二羧基氧代环己基)环己基二酐的结构如下:
[0077]
[0078] 所述1,4,5,8-十氢萘四甲酸二酐的结构如下:
[0079]
[0080] 所述4,4' -双十氢萘基-1,Γ,8,8 ' -四甲酸二酐的结构如下:
[0081]
[0082] 所述二(3,4_二羧基环己基)甲烷二酐的结构如下:
[0083]
[0084]所述2,2_二(3,4_二羧基环己基)六氟丙烷二酐的结构如下:
[0085]
[0086] 本发明对所述二酐化合物的来源没有特别限定,可以采用市售商品,也可以采用 本领域技术人员熟知的方法制备得到,还可以按照以下方法进行制备:
[0087] 四酸和乙酸酐混合反应,得到所述二酐化合物。其中,所述四酸为下列结构化合物 中的一种:
[0088] - VJ UV:
[0089] 在本发明中,对所述四酸的来源没有特别限定,可以按照以下方法制备:
[0090] 氢化四酯与碱在溶剂中进行反应后,加酸酸化,得到四酸。其中,所述氢化四酯为 下列结构中的一种:
[0091]
[0093] 在本发明中,对所述氢化四酯的来源没有特别限定,可以按照以下方法制备:
[0094] 在催化剂存在下所述四酯和氢气在溶剂中进行反应,得到氢化四酯。其中,所述四 酯为下列结构中的一种:
[0095]
[0096] 在本发明中,所述四酯的来源没有特别限定,可以按照以下方法制备:
[0097] 芳香族二酐在催化剂存在下在溶剂中进行反应,得到四酯。其中,所述芳香族二酐 为下列结构中的一种:
[0098]
[0099] 在本发明中,芳香族二酐在催化剂存在下在溶剂中进行反应过程中,所述所述催 化剂优选为三氟化硼乙醚;所述芳香族二酐和催化剂的用量比优选为200~300(g): 220~ 250(mL)。所述溶剂优选为甲醇;所述芳香族二酐和溶剂的用量比优选为200~300(g): 700 ~900(mL)。所述反应的方式优选为加热回流;所述反应的时间优选为8~9h。在本发明中, 所述芳香族二酐在催化剂存在下在溶剂中反应得到四酯的具体过程为:芳香族二酐在催化 剂存在下在溶剂中进行反应,得到反应液;所述反应液减压蒸出催化剂和溶剂后,再进行依 次进行重结晶和洗涤,得到四酯。
[0100] 在本发明中,所述四酯还可以按照以下方法制备:
[0101] 首先芳香族二酐与碳酸钠在溶剂中进行反应,得到四钠盐;之后所述四钠盐与硫 酸二甲酯反应,得到四酯。所述芳香族二酐与碳酸钠的摩尔比优选为1: (4~8),更优选为1: 6;所述芳香族二酐与碳酸钠进行反应的温度优选为室温;所述芳香族二酐与碳酸钠进行反 应的时间优选为6~12h,更优选为10h;所述芳香族二酐与硫酸二甲酯的摩尔比优选为1: (8 ~12),更优选为1:10;所述四钠盐与硫酸二甲酯反应的温度优选为40~50°C;所述四钠盐 与硫酸二甲酯反应的时间优选为0.5~2h,更优选为lh。在本发明中,所述四钠盐与硫酸二 甲酯反应得到四酯的具体过程为:四钠盐与硫酸二甲酯反应,得到反应液;所述反应液依次 进行洗涤和重结晶,得到四酯。
[0102] 在本发明中,所述四酯还可以按照以下方法制备:
[0103] 在催化剂存在下三苯基膦和3-氯代邻苯二甲酯在溶剂中进行反应,得到四酯。其 中,所述三苯基膦和3-氯代邻苯二甲酯的摩尔比优选为1: (5~9),更优选为1:7。所述催化 剂包括氯化镍和/或溴化镍;所述还原剂为锌粉;所述三苯基膦与催化剂的质量比优选为 (32~35): (60~67)。所述溶剂优选为N,N-二甲基乙酰胺;所述三苯基膦与溶剂的用量比优 选为32~35(g): 260~300(mL)。所述反应的温度优选为60~80°C;所述反应的时间优选为6 ~8h。在本发明中,所述在催化剂存在下三苯基膦和3-氯代邻苯二甲酯在溶剂中进行反应 得到四酯的具体过程为:先将催化剂、三苯基膦和部分溶剂在50~60°C下混合,得到黑棕色 混合液;之后将所述黑棕色混合液与3-氯代邻苯二甲酯和余量的溶剂混合反应,得到反应 液;所述反应液依次进行过滤、洗涤和重结晶,得到四酯。
[0104] 在本发明中,所述四酯还可以按照以下方法制备:
[0105] 首先4-溴代萘酐与碳酸钠在溶剂中进行反应,得到二钠盐;之后所述二钠盐与硫 酸二甲酯反应,得到二酯。其中,所述4-溴代萘酐与碳酸钠的摩尔比优选为1: (2~4),更优 选为1:3;所述4-溴代萘酐与碳酸钠进行反应的温度优选为室温;所述4-溴代萘酐与碳酸钠 进行反应的时间优选为8~12h,更优选为10h;所述4-溴代萘酐与硫酸二甲酯的摩尔比优选 为1: (3~7),更优选为1:5;所述二钠盐与硫酸二甲酯反应的温度优选为40~50°C;所述二 钠盐与硫酸二甲酯反应的时间优选为0.5~2h,更优选为lh。在本发明中,所述二钠盐与硫 酸二甲酯反应得到二酯的具体过程为:二钠盐与硫酸二甲酯反应,得到反应液;所述反应液 依次进行洗涤、重结晶和真空升华,得到二酯。
[0106] 得到二酯后,在催化剂存在下三苯基膦和所述二酯在溶剂中进行反应,得到四酯。 其中,所述催化剂包括氯化镍和/或溴化镍;所述还原剂为锌粉;所述溶剂优选为N,N-二甲 基乙酰胺;所述三苯基膦和二酯的摩尔比优选为1: (2~4),更优选为1:3;所述反应的温度 优选为80~90°C;所述反应的时间优选为2~3h。在本发明中,所述在催化剂存在下三苯基 膦和二酯在溶剂中进行反应得到四酯的具体过程为:先将催化剂、三苯基膦和部分溶剂在 80~90°C下混合,得到黑棕色混合液;之后将所述黑棕色混合液与所述二酯和余量的溶剂 混合反应,得到反应液;所述反应液依次进行过滤、洗涤和重结晶,得到四酯。
[0107] 在本发明中,在催化剂存在下所述四酯和氢在溶剂中进行反应的过程中,所述催 化剂优选为铑/活性炭;所述四酯与催化剂的质量比优选为1:(0.1~0.3)。所述溶剂优选为 四氢呋喃(THF);所述四酯与溶剂的用量比优选为5(g) :40~60(mL)。所述反应的氢气压力 优选为2~5MPa;所述反应的温度优选为120~140°C;所述反应的时间优选为5~8h。在本发 明中,在催化剂存在下所述四酯和氢在溶剂中进行反应得到氢化四酯的具体过程为:在催 化剂存在下所述四酯和氢在溶剂中进行反应,得到反应液;所述反应液除掉催化剂和溶剂 后,得到氢化四酯。
[0108] 在本发明中,所述氢化四酯与碱在溶剂中进行反应后加酸酸化的过程中,所述碱 优选为氢氧化钠;所述碱中氢氧根与氢化四酯的摩尔比优选为(〇. 1~0.3): (0.01~0.02), 更优选为0.2: (0.012~0.013)。所述溶剂优选为甲醇;所述氢化四酯与溶剂的用量比优选 为5(g) :25~30(mL)。所述反应的方式优选为加热回流;所述反应的时间优选为24~30h。反 应结束后,除溶剂,得到氢化四酯碱性水解产物。得到氢化四酯碱性水解产物后,所述氢化 四酯碱性水解产物加酸酸化。其中,所述加酸酸化优选使用37wt%浓盐酸,所述氢化四酯与 37wt %浓盐酸的质量比5: (50~60)。所述加酸酸化的时间优选为1~2h。酸化结束后,得到 四酸。
[0109] 在本发明中,所述四酸和乙酸酐混合反应的过程中,所述四酸和乙酸酐的摩尔比 优选为(0.005~0.006) :(0.2~0.3),更优选为(0.0058~0.0059) :(0.23~0.24);所述反 应的方式优选为加热回流;所述反应的时间优选为10~12h。在本发明中,所述四酸和乙酸 酐混合反应得到二酐化合物的具体过程为:所述四酸和乙酸酐混合反应,得到反应液;所述 反应液依次进行过滤、结晶和干燥,得到所述二酐化合物。
[0110] 在本发明中,所述二酐化合物、二胺化合物和催化剂在溶剂中混合的过程中,所述 二胺化合物为1,2-乙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-丁二胺、间苯二胺、 对苯二胺、1,5-萘二胺、2,6-萘二胺、1,4-环己二胺、联苯胺、4,4 二氨基二苯甲烧、4,4 ' -二氨基二苯酿、2,2-二(4-氨基苯基)丙烷、4,4' -二氨基二苯酮、4,4' -二氨基二苯讽、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,
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