CN102516867B - 一种光导纤维用聚酰亚胺涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光导纤维用聚酰亚胺涂料及其制备方法,涂料组成包括:重量比为1∶0.1-0.2∶0.5-2.0的马来酰亚胺基聚酰亚胺、双马来酰亚胺和含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺,其余为有机溶剂;涂料的固含量为10%-30%。制备方法包括分别制备马来酰亚胺基聚酰亚胺和含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺,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光导纤维用聚酰亚胺功能涂料;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
本发明属于光导纤维涂料及其制备领域,特别涉及一种光导纤维用聚酰亚胺涂料及其制备方法。
背景技术
光通信用光导纤维是由石英玻璃(多组分石英玻璃)或掺稀土元素玻璃等经熔融拉丝而成,为保证光导纤维的原始强度,其表面必须同时涂覆保护材料——光导纤维涂料,才能避免环境应力和水分子对光纤表面微裂纹的侵蚀以及空气中氢对光纤产生的“氢损”。光纤涂料具有为光纤提供强度保护、防水及应力缓冲等作用,从而保持光纤优良的机械和光学性能。
光纤涂料是光纤生产和应用中不可缺少的关键保护材料,目前,国际上开发生产了多种类型的光纤涂料,随光纤光缆应用领域的不断拓展,各种新型、高性能的光纤涂料正在不断被研制开发。
可作为光纤涂料的聚合物体系有聚酯、聚酰胺、脲醛树脂、糠醇树脂、丙烯酸环氧树脂及硅橡胶、硅树脂等等。由于上述树脂的耐温等级不高,而且耐冷热交替循环性也不好,因此其应用受到了限制,特别是在航空航天等高科技领域。
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。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种光导纤维用聚酰亚胺涂料及其制备方法,该涂料采用的原料树脂分子量容易控制,分子结构也容易调整;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。
本发明的一种光导纤维用聚酰亚胺涂料,所述聚酰亚胺涂料组成包括:重量比为1∶0.1-0.2∶0.5-2.0的马来酰亚胺基聚酰亚胺、双马来酰亚胺和含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺,其余为有机溶剂;涂料的固含量为10%-30%。
所述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。
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。
所述含酚羟基芳香族二元伯胺为4,4’-二氨基-4”-羟基三苯甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基-4”-羟基三苯甲烷、3,3’-二氨基-4,4’-二羟基联苯、3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯砜、3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯醚、3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯硫醚、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷中的一种或几种。
本发明的一种光导纤维用聚酰亚胺涂料的制备方法,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;向树脂溶液中加入甲苯,共沸分水反应6-8小时后,得到马来酰亚胺基聚酰亚胺溶液,测定固含量;其中,甲苯与强极性非质子有机溶剂的体积比为0.5-2∶1;2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷与强极性非质子有机溶剂的质量体积比为1克∶10-20毫升;
(2)将含酚羟基芳香族二元伯胺、无酚羟基芳香族二元伯胺、有机硅二元伯胺和N-甲基吡咯烷酮室温下混合,搅拌溶解完全后,加入芳香族二元酸酐,室温下反应4~5小时后,获得树脂溶液;其中,含酚羟基芳香族二元伯胺、无酚羟基芳香族二元伯胺与有机硅二元伯胺的氨基总摩尔数等于芳香族二元酸酐的摩尔数;向树脂溶液中加入甲苯,共沸分水反应6-8小时后,得到含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺溶液,测定固含量;其中,甲苯与N-甲基吡咯烷酮溶剂的体积比为0.5-2∶1;含酚羟基芳香族二元伯胺与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为1克∶10-50毫升;
(3)将质量比为1∶2-4的双马来酰亚胺和N-甲基吡咯烷酮混合,加热搅拌,溶解完全后即得双马来酰亚胺溶液;
(4)在室温下将马来酰亚胺基聚酰亚胺溶液、含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺溶液和双马来酰亚胺溶液按重量比1∶0.1-0.2∶0.5-2.0混合均匀,即得光导纤维用聚酰亚胺涂料溶液。
所述步骤(1)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)中的无酚羟基芳香族二元伯胺为对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺、2,4,6-三甲基间苯二胺、甲基间苯二胺、甲基对苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯砜、3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(3-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(4-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基二苯砜、4,4’-双(3-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基二苯砜、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基二苯砜、4,4’-双(4-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基联苯、4,4’-双(3-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基联苯、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基联苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯甲烷、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯甲烷、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯甲烷、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯醚、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯醚、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯醚、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯硫醚中的一种或几种。
所述步骤(2)中的有机硅二元伯胺为α,ω-二氨丙基多聚二甲基硅氧烷。
所述步骤(2)中的芳香族二元酸酐为3,3’,4,4’-四羧基二苯醚二酐、均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-四羧基联苯二酐、3,3’,4,4’-四羧基二苯甲酮二酐、3,3’,4,4’-四羧基二苯砜二酐、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]六氟丙烷二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、1,4-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1,3-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)联苯二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐中的一种或几种。
本发明的反应方程式见图1和图2。
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光导纤维用聚酰亚胺涂料,具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明制备马来酰亚胺基聚酰亚胺第一步的化学反应方程式;
图2为本发明制备马来酰亚胺基聚酰亚胺第二步的化学反应方程式。
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440.5克(1.0摩尔)2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷和5500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196.0克(2.0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0.5~1小时后,加入310.0克(1.0摩尔)3,3’,4,4’-四羧基二苯醚二酐,0℃-5℃下搅拌反应2~3小时,获得均相透明粘稠状的树脂溶液;加入3000毫升甲苯共沸脱水剂,共沸回流分水搅拌反应6-8小时后,分出溶剂约3500毫升左右,冷却至室温,得到5910克马来酰亚胺基聚酰亚胺溶液(记作A组分),测得固含量为15.4%。
实施例2
将36.6克(0.1摩尔)2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、20.0克(0.1摩尔)4,4’-二氨基二苯醚、10.0克α,ω-二氨丙基多聚二甲基硅氧烷(氨基摩尔数为0.004,上海睿兔电子材料有限公司产品,牌号YSI004)和600毫升N-甲基吡咯烷酮溶剂室温下混合,搅拌溶解完全后,加入58.8克(0.2摩尔)3,3’,4,4’-四羧基联苯二酐和1.1克(0.002摩尔)2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐的芳香族二元酸酐,室温下反应4~5小时后,获得均相透明粘稠状的树脂溶液;加入1200毫升甲苯,共沸分水反应6-8小时后,分出溶剂约1100毫升,冷却至室温,得到807克含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺溶液(记作B-1组分),测得固含量为14.8%。
实施例3
将29.0克(0.1摩尔)4,4’-二氨基-4”-羟基三苯甲烷、41.0克(0.1摩尔)2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、20.0克(0.1摩尔)3,4’-二氨基二苯醚、10.0克α,ω-二氨丙基多聚二甲基硅氧烷(氨基摩尔数为0.004,上海睿兔电子材料有限公司产品,牌号YSI004)和1200毫升N-甲基吡咯烷酮溶剂室温下混合,搅拌溶解完全后,加入21.8克(0.1摩尔)均苯四甲酸二酐、58.8克(0.2摩尔)3,3’,4,4’-四羧基联苯二酐和1.1克(0.002摩尔)2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐的芳香族二元酸酐,室温下反应4~5小时后,获得均相透明粘稠状的树脂溶液;加入800毫升甲苯,共沸分水反应6-8小时后,分出溶剂约1000毫升,冷却至室温,得到1107克含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺溶液(记作B-2组分),测得固含量为15.3%。
实施例4
将100.0克4,4’-双马来酰亚胺基二苯甲烷和400.0克N-甲基吡咯烷酮混合,加热搅拌,溶解完全后即得均相透明的双马来酰亚胺溶液(记作C-1组分),固含量为20.0%。
实施例5
将100.0克2,2-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷、10.0克4,4’-双马来酰亚胺基二苯甲烷和230.0克N-甲基吡咯烷酮混合,加热搅拌,溶解完全后即得均相透明的双马来酰亚胺溶液(记作C-2组分),固含量为32.4%。
实施例6
取100.0克A组分(固含量为15.4%)、208.1克B-1组分(固含量为14.8%)和7.7克C-1组分(固含量为20.0%),放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到315.8克固含量为15.1%的光导纤维用聚酰亚胺涂料,记作PFC-1。
取100.0克A组分(固含量为15.4%)、52.0克B-1组分(固含量为14.8%)和7.7克C-1组分(固含量为20.0%),放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到159.7克固含量为15.4%的光导纤维用聚酰亚胺涂料,记作PFC-2。
取100.0克A组分(固含量为15.4%)、100.0克B-2组分(固含量为15.3%)和7.7克C-1组分(固含量为20.0%),放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到207.7克固含量为15.5%的光导纤维用聚酰亚胺涂料,记作PFC-3。
取100.0克A组分(固含量为15.4%)、200.0克B-2组分(固含量为15.3%)和9.2克C-2组分(固含量为32.4%),放入三口烧瓶中,室温下搅拌均匀,得到309.2克固含量为15.8%的光导纤维用聚酰亚胺涂料,记作PFC-4。
实施例7
分别取PFC-1、PFC-2、PFC-3、PFC-4的光导纤维用聚酰亚胺涂料,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:从室温升温至100℃,保持10分钟;继续升温至160℃,保持10分钟;继续升温至250℃,保持10分钟,停止加热,自然冷却至室温,水煮脱膜,干燥,得到聚酰亚胺薄膜。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。
表1聚酰亚胺薄膜的性能数据
性能 | PFC-1 | PFC-2 | PFC-3 | PFC-4 |
Tonset,℃ | 531.4 | 520.1 | 511.7 | 501.9 |
ρv,Ω·cm | 3.7×1016 | 2.3×1016 | 3.1×1016 | 5.4×1016 |
拉伸强度,MPa | 112.4 | 97.5 | 100.2 | 95.3 |
断裂伸长率,% | 35.4 | 37.4 | 44.1 | 51.2 |
Claims (7)
1.一种光导纤维用聚酰亚胺涂料,其特征在于:所述聚酰亚胺涂料组成包括:重量比为1:0.1-0.2:0.5-2.0的马来酰亚胺基聚酰亚胺、双马来酰亚胺和含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺,其余为有机溶剂;涂料的固含量为10%-30%;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;
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;
含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺的制备方法为:
将含酚羟基芳香族二元伯胺、无酚羟基芳香族二元伯胺、有机硅二元伯胺和N-甲基吡咯烷酮室温下混合,搅拌溶解完全后,加入芳香族二元酸酐,室温下反应4~5小时后,获得树脂溶液;其中,含酚羟基芳香族二元伯胺、无酚羟基芳香族二元伯胺与有机硅二元伯胺的氨基总摩尔数等于芳香族二元酸酐的摩尔数;向树脂溶液中加入甲苯,共沸分水反应6-8小时后,得到含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺溶液;其中,甲苯与N-甲基吡咯烷酮溶剂的体积比为0.5-2:1;含酚羟基芳香族二元伯胺与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为1克:10-50毫升。
2.根据权利要求1所述的一种光导纤维用聚酰亚胺涂料,其特征在于:所述含酚羟基芳香族二元伯胺为4,4’-二氨基-4”-羟基三苯甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基-4”-羟基三苯甲烷、3,3’-二氨基-4,4’-二羟基联苯、3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯砜、3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯醚、3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯硫醚、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷中的一种或几种。
3.一种光导纤维用聚酰亚胺涂料的制备方法,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;向树脂溶液中加入甲苯,共沸分水反应6-8小时后,得到马来酰亚胺基聚酰亚胺溶液,测定固含量;其中,甲苯与强极性非质子有机溶剂的体积比为0.5-2:1;2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷与强极性非质子有机溶剂的质量体积比为1克:10-20毫升;
(2)将含酚羟基芳香族二元伯胺、无酚羟基芳香族二元伯胺、有机硅二元伯胺和N-甲基吡咯烷酮室温下混合,搅拌溶解完全后,加入芳香族二元酸酐,室温下反应4~5小时后,获得树脂溶液;其中,含酚羟基芳香族二元伯胺、无酚羟基芳香族二元伯胺与有机硅二元伯胺的氨基总摩尔数等于芳香族二元酸酐的摩尔数;向树脂溶液中加入甲苯,共沸分水反应6-8小时后,得到含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺溶液,测定固含量;其中,甲苯与N-甲基吡咯烷酮溶剂的体积比为0.5-2:1;含酚羟基芳香族二元伯胺与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为1克:10-50毫升;
(3)将质量比为1:2-4的双马来酰亚胺和N-甲基吡咯烷酮混合,加热搅拌,溶解完全后即得双马来酰亚胺溶液;
(4)在室温下将马来酰亚胺基聚酰亚胺溶液、含酚羟基聚硅氧烷酰亚胺溶液和双马来酰亚胺溶液按重量比1:0.1-0.2:0.5-2.0混合均匀,即得光导纤维用聚酰亚胺涂料溶液。
4.根据权利要求3所述的一种光导纤维用聚酰亚胺涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)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。
5.根据权利要求3所述的一种光导纤维用聚酰亚胺涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的无酚羟基芳香族二元伯胺为对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺、2,4,6-三甲基间苯二胺、甲基间苯二胺、甲基对苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯砜、3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(3-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(4-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基二苯砜、4,4’-双(3-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基二苯砜、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯砜、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基二苯砜、4,4’-双(4-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基联苯、4,4’-双(3-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基联苯、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)-3,3’,5,5’-四甲基联苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯甲酮、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯甲烷、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯甲烷、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯甲烷、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯醚、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯醚、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯醚、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯硫醚、4,4’-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)二苯硫醚中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的一种光导纤维用聚酰亚胺涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的有机硅二元伯胺为α,ω-二氨丙基多聚二甲基硅氧烷。
7.根据权利要求3所述的一种光导纤维用聚酰亚胺涂料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的芳香族二元酸酐为3,3’,4,4’-四羧基二苯醚二酐、均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-四羧基联苯二酐、3,3’,4,4’-四羧基二苯甲酮二酐、3,3’,4,4’-四羧基二苯砜二酐、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]六氟丙烷二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、1,4-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1,3-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)联苯二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐中的一种或几种。
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