CN102432878A - 一种感湿聚酰亚胺及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种感湿聚酰亚胺及其制备和应用,包括马来酰亚胺基聚酰亚胺、双马来酰亚胺和氨端基酰亚胺齐聚物以及有机溶剂;其中,马来酰亚胺基聚酰亚胺、双马来酰亚胺和氨端基酰亚胺齐聚物的重量比为1∶0.1-0.2∶0.4-0.8。制备方法包括分别制备马来酰亚胺基聚酰亚胺和氨端基酰亚胺齐聚物,再与双马来酰亚胺进行共聚即得。本发明采用的原料树脂分子量容易控制,分子结构也容易调整,有利于制备理想性能的感湿聚酰亚胺功能材料;工艺简单、成本低、环境友好、可以在通用设备中完成制备过程,适用于工业生产。
Description
技术领域
本发明属于聚酰亚胺树脂及其制备和应用领域,特别涉及一种感湿聚酰亚胺及其制备和应用。
背景技术
在气象、环保、国防、航空、航天、航海、工业、农业、医疗、电子微电子等领域,经常需要对环境湿度进行测量及控制。对湿度的测量要比对温度的测量复杂得多,这主要是因为温度是个独立的被测量,而湿度的测量由于空气中水蒸气分压无法测量,因此,不得不根据物理和化学定律转化为测量和湿度相关的二次参数再进行转换才能求得湿度值。
传统的湿度测量工具主要有三种,即伸缩式湿度计、干湿球湿度计和露点计。传统测量方法除灵敏度、准确性和分辨率等特性较差外,难以与现代通讯记录控制设备相连。这样,湿度测量的任务的任务就落在湿度传感器身上。具有高灵敏度、长期稳定性好、测湿范围宽等优良性能的湿度传感器和检测装置已成为当今追逐的目标。
湿度传感器的核心是感湿材料,感湿材料的性能决定着湿度传感器的感湿特性。感湿材料主要有电解质类、半导体陶瓷类和高分子材料类。常用的感湿高分子材料主要有聚苯乙烯、醋酸纤维素、聚丙烯酸酯和聚酰亚胺等。
聚酰亚胺是一类综合性能非常优异的高分子材料,具有特别优异的耐热性、耐低温性、阻燃性、电气性能和力学性能,被广泛地应用于电子微电子、航空航天、激光、光电等高科技领域。
有关聚酰亚胺树脂领域的研究开发工作已有不少报道:
中国发明专利CN1927908A公开了一种含酚羟基聚酰亚胺粉末的制备方法,其主要特征在于:(1)摩尔比为1∶1的含酚羟基芳香族二元胺化合物或含酚羟基芳香族二元胺与其它二元胺的混合物和芳香族二元酐在强极性非质子有机溶剂中,氮气保护下,于0℃~30℃下反应3~12小时后,得到透明粘稠的聚羟基酰胺酸溶液,其中,强极性非质子有机溶剂占整个反应体系的质量百分数为5%~30%;(2)氮气气氛中,加入共沸脱水剂,加热升温,于120℃~160℃的温度范围内,回流共沸脱水亚胺化反应5~18小时,冷却至室温,过滤,洗涤,真空干燥,得到含酚羟基聚酰亚胺粉末,其中,共沸脱水剂与强极性非质子有机溶剂的体积比为0.1~10∶1。
虞鑫海等人【耐高温单组分环氧胶粘剂的研制,粘接,2008,29(12):16-19】公开了一种聚酰亚胺的制备方法,其主要特征在于:以马来酸酐(MA)为封端剂,以2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(BAHPFP)、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPOPP)、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)为主原料合成得到了含酚羟基的聚醚酰亚胺树脂(HPEI)。
中国发明专利CN101560298A公开了一种热塑性含氟全芳型聚酰亚胺粉末及其制备方法,主要特征在于,在催化剂的作用下,摩尔比为1∶0.8~1.2的含氟芳香族二元伯胺与芳香族二元酸酐在酚类溶剂中,与100℃~180℃的温度范围内反应5-10小时后,趁热倒入高速搅拌状态下的沉析剂中,析出固体粉末,过滤、洗涤、浸泡、过滤、干燥,获得热塑性含氟全芳型聚酰亚胺粉末。
中国发明专利CN101580637A公开了一种含脂环聚酰亚胺薄膜及其制备方法,主要特征在于:室温下,将脂环二元伯胺、芳香族二元伯胺溶解于强极性非质子有机溶剂中,搅拌呈均相溶液后,加入芳香族二元酸酐,搅拌,于室温下反应1-3小时后,获得均相、透明、粘稠状的含脂环聚酰胺酸树脂溶液;用强极性非质子有机溶剂调节上述含脂环聚酰胺酸树脂溶液的粘度,于流延机中成膜,加热升温,进行脱水热亚胺化反应,冷却,脱膜,获得均相透明的含脂环聚酰亚胺薄膜。
中国发明专利CN101597428A公开了一种全芳型含氟无色透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法,主要特征在于:将含氟芳香族二元伯胺和强极性非质子有机溶剂加入聚合瓶中,室温下搅拌,完全溶解后,冰水浴冷却至5℃以下,加入芳香族二元酸酐,搅拌,于5℃-10℃的温度范围内反应3小时后,获得均相、透明、粘稠状的含氟芳香族聚酰胺酸树脂溶液;用强极性非质子有机溶剂调节上述含氟芳香族聚酰胺酸树脂溶液的粘度,于流延机中成膜,加热升温,进行脱水热亚胺化反应,冷却,脱膜,获得全芳型含氟无色透明聚酰亚胺薄膜。
中国发明专利CN101585923A公开了一种高可见光透过性聚酰亚胺薄膜及其制备方法,主要特征在于:在室温下,将二元伯胺溶解于强极性非质子有机溶剂体系中,冰水浴冷却至5℃-10℃的温度范围内,加入芳香族二元酸酐,搅拌,于5℃-10℃的温度范围内反应4-10小时后,获得均相、透明、粘稠状的聚酰胺酸树脂溶液;调节该聚酰胺酸树脂溶液的粘度,于流延机中成膜,热亚胺化,获得均相透明的聚酰亚胺薄膜。
但以上均不是具有感湿性能的聚酰亚胺薄膜。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种感湿聚酰亚胺及其制备和应用,该聚酰亚胺采用的原料树脂分子量容易控制,分子结构也容易调整,有利于制备理想性能的感湿聚酰亚胺功能材料,具有良好的应用前景。
本发明的一种感湿聚酰亚胺,包括马来酰亚胺基聚酰亚胺、双马来酰亚胺和氨端基酰亚胺齐聚物以及有机溶剂;其中,马来酰亚胺基聚酰亚胺、双马来酰亚胺和氨端基酰亚胺齐聚物的重量比为1∶0.1-0.2∶0.4-0.8;
其中,马来酰亚胺基聚酰亚胺的分子结构式如下:
其中n为大于1小于20的自然数;
氨端基酰亚胺齐聚物的分子结构式如下:
所述双马来酰亚胺为4,4’-双马来酰亚胺基二苯甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-双马来酰亚胺基二苯甲烷、4,4’-双马来酰亚胺基二苯醚、1,3-双马来酰亚胺基苯、1,4-双马来酰亚胺基苯、4,4’-双马来酰亚胺基二苯砜、3,3’-双马来酰亚胺基二苯砜、2,2-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯甲烷、4,4’-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)联苯、4,4’-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯醚、1,3-双(3-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,3-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,4-双(3-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,4-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯甲烷、4,4’-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)联苯、4,4’-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯醚、1,3-双(2-三氟甲基-3-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,3-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,4-双(2-三氟甲基-3-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,4-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)苯中的一种或几种。
所述有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、γ-丁内酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N-乙基-2-吡咯烷酮中的一种或几种。
本发明的一种感湿聚酰亚胺的制备方法,包括:
(1)将2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷和强极性非质子有机溶剂室温下混合,加入马来酸酐,室温下反应0.5~1小时后,加入3,3’,4,4’-四羧基二苯醚二酐,0℃-5℃下反应2~3小时,获得树脂溶液;其中,2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷、马来酸酐和3,3’,4,4’-四羧基二苯醚二酐的摩尔比为1∶2∶1;
(2)向上述树脂溶液中加入共沸脱水剂,共沸反应6-8小时后,加入乙醇,将产物过滤,洗涤,真空干燥,得马来酰亚胺基聚酰亚胺;其中,共沸脱水剂与强极性非质子有机溶剂的体积比为0.5∶1;
(3)将4,4’-二氨基二苯醚和强极性非质子有机溶剂室温下混合,加入3,3’,4,4’-四羧基联苯二酐,0℃-5℃下反应0.5~1小时,加入对苯二胺,继续反应1~2小时后,获得均相透明溶液;其中,4,4’-二氨基二苯醚、3,3’,4,4’-四羧基联苯二酐和对苯二胺的摩尔比为1∶2∶2;
(4)向上述溶液中加入共沸脱水剂,氮气气氛下共沸反应5~7小时后,加入乙醇,将产物过滤,洗涤,真空干燥,得氨端基酰亚胺齐聚物;其中,其中,共沸脱水剂与强极性非质子有机溶剂的体积比为0.5∶1;
(5)将马来酰亚胺基聚酰亚胺、双马来酰亚胺和氨端基酰亚胺齐聚物按重量比1∶0.1-0.2∶0.4-0.8分别溶解于有机溶剂中进行混合,得感湿聚酰亚胺溶液。
所述步骤(1)和(3)中的强极性非质子有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N-乙基-2-吡咯烷酮中的一种或几种。
所述步骤(2)和(4)中的共沸脱水剂为苯、甲苯、乙苯、二甲苯、一氯代苯、邻二氯苯中的一种或几种。
所述步骤(5)中的感湿聚酰亚胺溶液的固含量为12%-20%。
本发明的一种感湿聚酰亚胺的制备方法应用,工艺为:
在硅基片上真空蒸镀下电极,JP-6导电胶引下电极引线,再旋转涂覆感湿聚酰亚胺溶液,60℃下真空脱溶剂,氮气气氛下梯度升温至250℃固化成膜,真空蒸镀上电极,划片,筛选,表面修饰,JP-6导电胶引上电极引线,得到感湿聚酰亚胺湿敏电容。
所述梯度升温工艺参数为:从60℃升温至100℃,保持1小时;继续升温至120℃,保持1小时;继续升温至150℃,保持1小时;继续升温至200℃,保持0.5小时;继续升温至250℃,保持0.5小时,停止加热,自然冷却至室温。
本发明的主要化学反应方程式如下:
其中n为大于1小于20的自然数。
马来酰亚胺基聚酰亚胺
氨端基酰亚胺齐聚物
(4)固化交联反应:
有益效果
(1)本发明的制备方法反应条件温和,反应过程在常压下进行,操作简单;反应原料来源方便,成本低,不涉及也不产生腐蚀性物质,有机溶剂使用种类少且易回收,可反复循环再用,对环境友好;制备过程所用的合成工艺设备为通用型,完全可以利用现有的生产聚酰亚胺树脂的成套设备来实施本发明,非常有利于产品的产业化;
(2)采用的原料树脂分子量容易控制,分子结构也容易调整,有利于制备理想性能的感湿聚酰亚胺功能材料,具有良好的应用前景。
附图说明
图1是马来酰亚胺基聚酰亚胺树脂的分子结构式;
图2是氨端基酰亚胺齐聚物的分子结构式。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将44.1克(0.1摩尔)2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷和400毫升N-甲基-2-吡咯烷酮强极性非质子有机溶剂放入反应釜中,室温下,搅拌溶解完全后,加入19.6克(0.2摩尔)马来酸酐固体粉末,室温下搅拌至完全溶解,继续搅拌反应0.5小时后,加入31.0克(0.1摩尔)3,3’,4,4’-四羧基二苯醚二酐,0℃-5℃下搅拌反应2小时,获得均相透明粘稠状的树脂溶液;加入200毫升甲苯共沸脱水剂,共沸回流分水搅拌反应6-8小时后,加入4000毫升乙醇,高速搅拌,析出固体粉末,过滤,用丙酮洗涤2-3次,真空干燥,得到86.2克马来酰亚胺基聚酰亚胺粉末(记作A组分),收率为98.5%。
实施例2
将20.0克(0.1摩尔)4,4’-二氨基二苯醚和400毫升N-甲基-2-吡咯烷酮强极性非质子有机溶剂放入反应釜中,室温下,搅拌溶解完全后,加入58.8克(0.2摩尔)3,3’,4,4’-四羧基联苯二酐固体粉末,0℃-5℃下搅拌反应0.5小时,加入21.6克(0.2摩尔)对苯二胺粉末,继续搅拌反应1小时后,获得均相透明溶液;加入200毫升甲苯共沸脱水剂,氮气气氛,共沸回流分水搅拌反应5小时后,加入4000毫升乙醇,高速搅拌,析出固体粉末,过滤,洗涤,真空干燥,得到92.6克氨端基酰亚胺齐聚物粉末(记作C组分),收率为95.7%。
实施例3
取15.0克A组分和85.0克氯仿,放入三口烧瓶中,室温下搅拌溶解,得到A组分溶液,固含量为15%;取15.0克B组分(4,4’-双马来酰亚胺基二苯甲烷)和85.0克氯仿,放入三口烧瓶中,室温下搅拌溶解,得到B组分溶液,固含量为15%;取15.0克C组分和85.0克氯仿,放入三口烧瓶中,室温下搅拌溶解,得到C组分溶液,固含量为15%;
取20.0克A组分溶液、2.0克B组分溶液和8.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为15%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI15-31。
取20.0克A组分溶液、4.0克B组分溶液和8.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为15%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI15-32。
取20.0克A组分溶液、2.0克B组分溶液和16.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为15%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI15-33。
取20.0克A组分溶液、3.0克B组分溶液和10.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为15%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI15-34。
实施例4
取12.0克A组分和88.0克N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂,放入三口烧瓶中,室温下搅拌溶解,得到A组分溶液,固含量为12%;取12.0克B组分(4,4’-双马来酰亚胺基二苯醚)和88.0克N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂,放入三口烧瓶中,室温下搅拌溶解,得到B组分溶液,固含量为12%;取12.0克C组分和88.0克N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂,放入三口烧瓶中,室温下搅拌溶解,得到C组分溶液,固含量为12%;
取20.0克A组分溶液、2.0克B组分溶液和8.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为12%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI12-41。
取20.0克A组分溶液、4.0克B组分溶液和8.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为12%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI12-42。
取20.0克A组分溶液、2.0克B组分溶液和16.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为12%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI12-43。
取20.0克A组分溶液、3.0克B组分溶液和10.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为12%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI12-44。
实施例5
取20.0克A组分和80.0克N,N-二甲基乙酰胺溶剂,放入三口烧瓶中,室温下搅拌溶解,得到A组分溶液,固含量为20%;取20.0克B组分(2,2-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷)和80.0克N,N-二甲基乙酰胺溶剂,放入三口烧瓶中,室温下搅拌溶解,得到B组分溶液,固含量为20%;取20.0克C组分和80.0克N,N-二甲基乙酰胺溶剂,放入三口烧瓶中,室温下搅拌溶解,得到C组分溶液,固含量为20%;
取20.0克A组分溶液、2.0克B组分溶液和8.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为20%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI20-51。
取20.0克A组分溶液、4.0克B组分溶液和8.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为20%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI20-52。
取20.0克A组分溶液、2.0克B组分溶液和16.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为20%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI20-53。
取20.0克A组分溶液、3.0克B组分溶液和10.0克C组分溶液放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到固含量为20%的感湿聚酰亚胺溶液,记作HSPI20-54。
实施例6
取实施例3-实施例5的感湿聚酰亚胺溶液,均匀地涂覆于干净的平板玻璃片上,放入鼓风高温烘箱中固化成膜,具体工艺为:氮气气氛下,从60℃升温至100℃,保持1小时;继续升温至120℃,保持1小时;继续升温至150℃,保持1小时;继续升温至200℃,保持0.5小时;继续升温至250℃,保持0.5小时,停止加热,自然冷却至室温,水煮脱膜,干燥,得到感湿聚酰亚胺薄膜。利用德国NETZ公司生产的热失重分析仪测其起始热分解温度Tonset(氮气气氛,升温速率20℃/min),结果见表1;利用桂林电气科学研究所生产的高阻计测试其体积电阻率ρv(1MHz,25℃),结果见表1;利用东莞众志生产的电子拉力机测试其力学性能,结果见表1。
取实施例3-实施例5的感湿聚酰亚胺溶液,制作感湿聚酰亚胺湿敏电容,表征感湿聚酰亚胺的感湿特性。具体实施过程如下:
先在干净的硅基片上真空蒸镀下电极,JP-6导电胶(浙江金鹏化工股份有限公司提供)引下电极引线,再旋转涂覆感湿聚酰亚胺溶液(转速5500r/min),60℃下真空脱溶剂,氮气气氛下梯度升温至250℃固化成膜(具体的氮气气氛下梯度升温工艺为:氮气气氛下,从60℃升温至100℃,保持1小时;继续升温至120℃,保持1小时;继续升温至150℃,保持1小时;继续升温至200℃,保持0.5小时;继续升温至250℃,保持0.5小时,停止加热,自然冷却至室温),真空蒸镀上电极,划片,筛选,表面修饰,JP-6导电胶引上电极引线,得到系列感湿聚酰亚胺湿敏电容。利用湿度发生器、热电偶测温仪、电容测试仪测定其感湿特性参数,结果见表1。
表1感湿聚酰亚胺的性能数据
Claims (9)
2.根据权利要求1所述的一种感湿聚酰亚胺,其特征在于:所述双马来酰亚胺为4,4’-双马来酰亚胺基二苯甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-双马来酰亚胺基二苯甲烷、4,4’-双马来酰亚胺基二苯醚、1,3-双马来酰亚胺基苯、1,4-双马来酰亚胺基苯、4,4’-双马来酰亚胺基二苯砜、3,3’-双马来酰亚胺基二苯砜、2,2-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯甲烷、4,4’-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)联苯、4,4’-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯醚、1,3-双(3-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,3-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,4-双(3-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,4-双(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯甲烷、4,4’-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)联苯、4,4’-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)二苯醚、1,3-双(2-三氟甲基-3-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,3-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,4-双(2-三氟甲基-3-马来酰亚胺基苯氧基)苯、1,4-双(2-三氟甲基-4-马来酰亚胺基苯氧基)苯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种感湿聚酰亚胺,其特征在于:所述有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、γ-丁内酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N-乙基-2-吡咯烷酮中的一种或几种。
4.一种感湿聚酰亚胺的制备方法,包括:
(1)将2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷和强极性非质子有机溶剂室温下混合,加入马来酸酐,室温下反应0.5~1小时后,加入3,3’,4,4’-四羧基二苯醚二酐,0℃-5℃下反应2~3小时,获得树脂溶液;其中,2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷、马来酸酐和3,3’,4,4’-四羧基二苯醚二酐的摩尔比为1∶2∶1;
(2)向上述树脂溶液中加入共沸脱水剂,共沸反应6-8小时后,加入乙醇,将产物过滤,洗涤,真空干燥,得马来酰亚胺基聚酰亚胺;其中,共沸脱水剂与强极性非质子有机溶剂的体积比为0.5∶1;
(3)将4,4’-二氨基二苯醚和强极性非质子有机溶剂室温下混合,加入3,3’,4,4’-四羧基联苯二酐,0℃-5℃下反应0.5~1小时,加入对苯二胺,继续反应1~2小时后,获得均相透明溶液;其中,4,4’-二氨基二苯醚、3,3’,4,4’-四羧基联苯二酐和对苯二胺的摩尔比为1∶2∶2;
(4)向上述溶液中加入共沸脱水剂,氮气气氛下共沸反应5~7小时后,加入乙醇,将产物过滤,洗涤,真空干燥,得氨端基酰亚胺齐聚物;其中,其中,共沸脱水剂与强极性非质子有机溶剂的体积比为0.5∶1;
(5)将马来酰亚胺基聚酰亚胺、双马来酰亚胺和氨端基酰亚胺齐聚物按重量比1∶0.1-0.2∶0.4-0.8分别溶解于有机溶剂中进行混合,得感湿聚酰亚胺溶液。
5.根据权利要求4所述的一种感湿聚酰亚胺的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)和(3)中的强极性非质子有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、N-乙基-2-吡咯烷酮中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的一种感湿聚酰亚胺的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)和(4)中的共沸脱水剂为苯、甲苯、乙苯、二甲苯、一氯代苯、邻二氯苯中的一种或几种。
7.根据权利要求4所述的一种感湿聚酰亚胺的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中的感湿聚酰亚胺溶液的固含量为12%-20%。
8.一种感湿聚酰亚胺的应用,其特征在于:感湿聚酰亚胺的应用工艺为:
在硅基片上真空蒸镀下电极,JP-6导电胶引下电极引线,再旋转涂覆感湿聚酰亚胺溶液,60℃下真空脱溶剂,氮气气氛下梯度升温至250℃固化成膜,真空蒸镀上电极,划片,筛选,表面修饰,JP-6导电胶引上电极引线,得到感湿聚酰亚胺湿敏电容。
9.根据权利要求8所述的一种感湿聚酰亚胺的应用,其特征在于:所述梯度升温工艺参数为:从60℃升温至100℃,保持1小时;继续升温至120℃,保持1小时;继续升温至150℃,保持1小时;继续升温至200℃,保持0.5小时;继续升温至250℃,保持0.5小时,停止加热,自然冷却至室温。
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