CN104478788B - 一种透明聚酰亚胺材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透明聚酰亚胺及其制备方法，以四氟邻苯二甲酸与3,5‑二硝基苯胺为原料经酰化、氢化两步反应制得二胺类单体，即2‑(3，5‑二氨基苯基)‑4，5，6，7‑(四氟异吲哚啉)‑1，3‑二酮，将上述单体与芳香二胺、二酐反应得到聚酰亚胺。由于二胺结构中引入了氟原子和强吸电子基团，抑制了分子内的电荷转移络合物(CTC)的形成，显著提高了聚酰亚胺的透明性能；所得聚酰亚胺玻璃化转变温度为300‑368℃，10‑12微米薄膜在450nm处的光透过率为90‑96％；本发明制备的聚酰亚胺材料具有高透明度、高玻璃化转变温度及良好的溶解度、耐热性等优点，在柔性透明衬底、平板显示等相关领域有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及聚酰亚胺及其制备领域，具体涉及一种透明聚酰亚胺材料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着光电技术的发展，光电产业对超薄化、柔性化的需求逐渐提高。传统的透明基板如玻璃因为在加工、运输上的不方面性及自身硬碎特性而无法满足此需求。其他透明材料如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物在光学、力学乃至化学稳定性均能满足超薄化及柔性化的需求，但其耐热性能较弱，不能达到光电器件在加工过程诸如蒸镀等高温制程的耐热要求，而透明聚酰亚胺材料具有优异的耐热性可满足这一发展趋势。
因为聚酰亚胺本身结构的特性，其分子内及分子间易形成电荷转移络合物(CTC)，从而导致聚酰亚胺薄膜的颜色呈黄色至棕色。目前为了提高聚酰亚胺薄膜的透明性，一般有以下几种方式：1)引入含氟取代基或砜基等强吸电子基团，利用其强电负性或吸电性抑制CTC的形成；2)用脂肪环代替芳香环，减少CTC的形成；3)在二胺的间位引入基团，破坏整个分子链的共轭，减少CTC的形成。但目前仍未能完全避免CTC的形成。
本发明制备的聚酰亚胺二胺单体2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮分子中存在氟原子，同时两个氨基的间位引入强吸电子基团，可以有效降低二胺分子的给电子能力，从而抑制了分子内的电荷转移络合物的形成，而此二胺结构的特殊性也增加了分子链间的距离，减少分子间共轭作用，显著提高了聚酰亚胺的透明性能，同时因为该二胺结构的特殊性，所得聚酰亚胺溶于N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺，后续成膜工艺只需在较低温度(不超过250℃)将溶剂蒸掉即可。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，鉴于现有技术所存在的不足，提供一种透明聚酰亚胺材料及其制备方法，应用本发明方法制备的透明聚酰亚胺材料具有优异的光学透过率、良好的耐热性以及优异的溶解性等优点。
本发明了还提供了用于制备透明聚酰亚胺材料的聚酰亚胺二胺单体及其制备方法，氟原子和强吸电子基团，抑制了分子内的电荷转移络合物的形成，减少分子间共轭作用，显著提高了聚酰亚胺的透明性能。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种聚酰亚胺二胺单体，即2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，具有如下结构：
一种聚酰亚胺二胺单体的制备方法，包括以下步骤：
1)将四氟邻苯二甲酸、3,5-二硝基苯胺按照摩尔比1:1混匀，加入过量冰醋酸混匀，通氮气回流状态下进行反应，所述反应条件为125-130℃，反应8-10h；反应完毕后，降温至室温，将所述反应液抽滤，得到滤饼，将所述滤饼用无水乙醇洗涤并真空烘干，得到黄色粉末为2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮；
2)将步骤1)中得到的2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮与钯碳、四氢呋喃按重量比为1.0：0.3：50的比例混匀，置于高压反应釜进行高压反应，压力5-10atm，温度40-50℃，反应8-10h；反应完毕后，将所述反应液抽滤，用于去除钯碳，得到滤饼，将所述滤饼用无水乙醇洗涤并真空烘干，得到2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，即为所述聚酰亚胺二胺单体。
上述方法的工艺路线如下，其中四氟邻苯二甲酸用化合物A表示，3,5-二硝基苯胺用化合物B表示，2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮用化合物C表示，2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮用化合物D表示：
一种透明聚酰亚胺材料，具有如下结构式：
其中，A为二酐残基，Ar为二胺残基，n、m为1-1000的整数。
所述聚酰亚胺材料的玻璃化转变温度为300-368℃；10-12微米薄膜在450nm处的光透过率为90-96％；所述聚酰亚胺材料溶于N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中一种或几种。
一种透明聚酰亚胺材料的制备方法，包括以下步骤：
1)氮气保护下，将所述芳香二胺和所述聚酰亚胺二胺单体按照摩尔比1.0：0.05-0.5加入至极性非质子溶剂中，搅拌，得到混合溶液；
2)将二酐加入步骤1)中得到的混合溶液中进行缩聚反应，所述二酐与二胺的摩尔比为1.0:1.0-1.33，室温反应6-24h，得到重量比10-25％的聚酰胺酸溶液；
3)向步骤2)中得到的聚酰胺酸溶液中加入醋酸，升温至回流反应15-20h进行亚胺化，反应结束后蒸发醋酸，得到重量比10-25％的聚酰亚胺溶液；
4)将步骤3)得到的聚酰亚胺溶液涂覆在结晶光滑的玻璃板上干燥，先于100-150℃干燥0.5-1h，再升温至200-250℃干燥0.5-1h，得到聚酰亚胺材料。
所述芳香二胺为4,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯甲烷、2,2-双[(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷中一种或几种。
所述二酐为均苯四羧酸二酐或环丁烷四羧酸二酐中一种或两种。
所述极性非质子溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中一种或几种。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明所述的透明聚酰亚胺材料采用2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮作为一种二胺单体与二酐反应得到聚酰亚胺；由于二胺单体中氟原子及氨基间位强吸电子基团的存在，抑制了分子内及分子间CTC的形成，增大了材料的透明度，同时因为结构本身为酰亚胺化合物，具有较高的玻璃化转变温度及耐热性，而且该分子结构在主链的侧位引入了含氟基团，具有较低的吸水率及良好的溶解性；同时因为所述二胺结构的特殊性，后续成膜工艺只需在较低温度(不超过250℃)将溶剂蒸掉即可；应用本发明方法所制备的聚酰亚胺材料具有高透明度、高玻璃化转变温度及良好的溶解度、耐热性等优点，在柔性透明衬底、平板显示等相关领域具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮的质谱图；
图2为本发明2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮的1H-NMR谱图；
图3为本发明2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮的质谱图；
图4为本发明2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮的1H-NMR谱图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明中聚酰亚胺二胺单体，即2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮的合成路线：首先，四氟邻苯二甲酸、3,5-二硝基苯胺在冰醋酸存在下进行反应制得2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮；将制备的2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮与钯碳、四氢呋喃反应，制得2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮；下面结合具体实施例来阐述聚酰亚胺二胺单体的合成过程。
实施例1化合物2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮的制备
1L三口烧瓶中依次加入60.7g(0.255mol)四氟邻苯二甲酸，46.7g(0.255mol)3,5-二硝基苯胺，600g醋酸，反应液为黄色浑浊。开启机械搅拌，加热升至125℃，体系回流，原料逐渐溶解，近清亮液。保温回流过程中，体系慢慢会出现黄色固体，变为黄色浑浊，保温反应8h。反应液为黄色浑浊，室温抽滤，得到黄色固体，无水乙醇淋洗一遍，颜色较浅些，得到浅黄色固体，即为2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，真空干燥箱室温烘干4h，重78g，收率79％。
实施例2
1L三口烧瓶中依次加入60.7g(0.255mol)四氟邻苯二甲酸，46.7g(0.255mol)3,5-二硝基苯胺，600g醋酸，反应液为黄色浑浊。开启机械搅拌，加热升至130℃，体系回流，原料逐渐溶解，近清亮液。保温回流过程中，体系慢慢会出现黄色固体，变为黄色浑浊，保温反应10h。反应液为黄色浑浊，室温抽滤，得到黄色固体，无水乙醇淋洗一遍，颜色较浅些，得到浅黄色固体，即为2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，真空干燥箱室温烘干4.5h，重78.2g，收率79.1％。
实施例3
1L三口烧瓶中依次加入60.7g(0.255mol)四氟邻苯二甲酸，46.7g(0.255mol)3,5-二硝基苯胺，600g醋酸，反应液为黄色浑浊。开启机械搅拌，加热升至127℃，体系回流，原料逐渐溶解，近清亮液。保温回流过程中，体系慢慢会出现黄色固体，变为黄色浑浊，保温反应9h。反应液为黄色浑浊，室温抽滤，得到黄色固体，无水乙醇淋洗一遍，颜色较浅些，得到浅黄色固体，即为2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，真空干燥箱室温烘干4h，重78g，收率79％。
实施例1-3中，制备的2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮表征数据如下：图1：LC-MS中M+为386.0；图2：1H-NMR(500MHz，CHCl3-d1，δ，ppm)：8.79(s，2H)，9.11(s,1H)。
实施例4聚酰亚胺二胺单体的制备
于5L高压反应釜中，加入38g(0.098mol)2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，11.4g(湿重，0.3g/g)Pd/C及1900gTHF，氢气氛围，压力5atm，温度40℃反应8小时，反应液抽滤，去除钯碳，滤液脱溶剂至无溶剂后，加入无水乙醇洗涤，抽滤，滤饼用真空干燥箱(60℃，-0.08MPa)烘干，得浅黄色固体即为2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，即为聚酰亚胺二胺单体，湿重25g，收率78％，HPLC纯度96.9％。
实施例5聚酰亚胺二胺单体的制备
于5L高压反应釜中，加入38g(0.098mol)2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，11.4g(湿重，0.3g/g)Pd/C及1900gTHF，氢气氛围，压力10atm，温度50℃反应10小时，反应液抽滤，去除钯碳，滤液脱溶剂至无溶剂后，加入无水乙醇洗涤，抽滤，滤饼用真空干燥箱(60℃，-0.08MPa)烘干，得浅黄色固体即为2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，即为聚酰亚胺二胺单体，湿重25.5g，收率78.3％，HPLC纯度96.9％。
实施例6聚酰亚胺二胺单体的制备
于5L高压反应釜中，加入38g(0.098mol)2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，11.4g(湿重，0.3g/g)Pd/C及1900gTHF，氢气氛围，压力7atm，温度45℃反应9小时，反应液抽滤，去除钯碳，滤液脱溶剂至无溶剂后，加入无水乙醇洗涤，抽滤，滤饼用真空干燥箱(60℃，-0.08MPa)烘干，得浅黄色固体即为2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，即为聚酰亚胺二胺单体，湿重25.2g，收率78.1％，HPLC纯度96.99％。
实施例4-6中，制备的聚酰亚胺二胺单体表征数据如下，图3：LC-MS中M+为326.0；图4：1H-NMR(500MHz，C4H8O-d8，δ，ppm)：4.39(s，4H)，5.89(s,3H)。
实施例7制备透明聚酰亚胺树脂材料
本实施例中，透明聚酰亚胺树脂材料具有如下结构式：
式中，n，m为大于15的正整数。
氮气保护下，将8g(0.04mol)4,4，-二氨基二苯醚，1.3g(0.004mol)聚酰亚胺二胺单体加入80gN-甲基吡咯烷酮中，室温搅拌15min至全溶得浅黄色透明溶液，向体系中加入7.76g(0.04mol)环丁烷四羧酸二酐，体系放热且变粘稠，继续室温搅拌6小时得浅黄色固含量为17.6％的聚酰胺酸溶液。
向上述所得聚酰胺酸溶液中加入80g醋酸，升温至回流反应15小时进行亚胺化，反应结束蒸掉醋酸，得固含量为17.6％的聚酰亚胺溶液。
将上述聚酰亚胺溶液涂覆在结晶光滑的玻璃板，溶液涂覆厚度为0.3mm，置于烘箱中烘干：80℃、1小时，200℃、1小时。
玻璃板冷却至室温后，置于水中脱膜，所得聚酰亚胺薄膜用烘箱110℃干燥，得透明聚酰亚胺膜，其厚度为10μm。
通过紫外可见光谱仪测试该薄膜在450nm处透过率为95％。
差热分析仪(100-400℃，10℃/min)测试膜的玻璃化转变温度为343℃，热重分析仪测试该膜的热分解温度为T5％＝480℃，T10％＝510℃。
实施例8制备透明聚酰亚胺树脂材料
本实施例中，透明聚酰亚胺树脂材料具有如下结构式：
式中，n，m为大于15的正整数。
氮气保护下，将6.0g(0.03mol)4,4，-二氨基二苯醚，4.88g(0.015mol)聚酰亚胺二胺单体加入80gN-甲基吡咯烷酮中，室温搅拌15min至全溶得浅黄色透明溶液，向体系中加入7.76g(0.04mol)环丁烷四羧酸二酐，体系放热且变粘稠，继续室温搅拌10小时得浅黄色固含量为18.9％的聚酰胺酸溶液。
向上述所得聚酰胺酸溶液中加入80g醋酸，升温至回流反应17小时进行亚胺化，反应结束蒸掉醋酸，得固含量为18.9％的聚酰亚胺溶液。
将上述聚酰亚胺溶液涂覆在结晶光滑的玻璃板，溶液涂覆厚度为0.3mm，置于烘箱中烘干：150℃、0.5小时，250℃、0.5小时。
玻璃板冷却至室温后，置于水中脱膜，所得聚酰亚胺薄膜用烘箱110℃干燥，得透明聚酰亚胺膜，其厚度为12μm。
通过紫外可见光谱仪测试该薄膜在450nm处透过率为96％。
差热分析仪(100-400℃，10℃/min)测试膜的玻璃化转变温度为368℃，热重分析仪测试该膜的热分解温度为T5％＝495℃，T10％＝550℃。
实施例9制备透明聚酰亚胺树脂材料
本实施例中，透明聚酰亚胺树脂材料具有如下结构式：
式中，n，m为大于15的正整数。
氮气保护下，将6.4g(0.032mol)4,4，-二氨基二苯醚，2.6g(0.008mol)聚酰亚胺二胺单体加入80gN-甲基吡咯烷酮中，室温搅拌15min至全溶得浅黄色透明溶液，向体系中加入6.98g(0.036mol)环丁烷四羧酸二酐，体系放热且变粘稠，继续室温搅拌24小时得浅黄色固含量为16.6％的聚酰胺酸溶液。
向上述所得聚酰胺酸溶液中加入80g醋酸，升温至回流反应20小时进行亚胺化，反应结束蒸掉醋酸，得固含量为16.6％的聚酰亚胺溶液。
将上述聚酰亚胺溶液涂覆在结晶光滑的玻璃板，溶液涂覆厚度为0.3mm，置于烘箱中烘干：125℃、0.7小时，210℃、0.8小时。
玻璃板冷却至室温后，置于水中脱膜，所得聚酰亚胺薄膜用烘箱110℃干燥，得透明聚酰亚胺膜，其厚度为10μm。
通过紫外可见光谱仪测试该薄膜在450nm处透过率为96％。
差热分析仪(100-400℃，10℃/min)测试膜的玻璃化转变温度为355℃，热重分析仪测试该膜的热分解温度为T5％＝485℃，T10％＝540℃。
实施例10制备透明聚酰亚胺树脂材料
本实施例中，透明聚酰亚胺树脂材料具有如下结构式：
式中，n，m为大于15的正整数。
氮气保护下，将7.9g(0.04mol)4,4，-二氨基二苯甲烷，1.3g(0.004mol)聚酰亚胺二胺单体加入80gN-甲基吡咯烷酮中，室温搅拌15min至全溶得浅黄色透明溶液，向体系中加入7.76g(0.04mol)环丁烷四羧酸二酐，体系放热且变粘稠，继续室温搅拌6小时得浅黄色固含量为17.6％的聚酰胺酸溶液。
向上述所得聚酰胺酸溶液中加入80g醋酸，升温至回流反应15小时进行亚胺化，反应结束蒸掉醋酸，得固含量为17.6％的聚酰亚胺溶液。
将上述聚酰亚胺溶液涂覆在结晶光滑的玻璃板，溶液涂覆厚度为0.3mm，置于烘箱中烘干：80℃、1小时，200℃、1小时。
玻璃板冷却至室温后，置于水中脱膜，所得聚酰亚胺薄膜用烘箱110℃干燥，得透明聚酰亚胺膜，其厚度为11μm。
通过紫外可见光谱仪测试该薄膜在450nm处透过率为94％。
差热分析仪(100-400℃，10℃/min)测试膜的玻璃化转变温度为325℃，热重分析仪测试该膜的热分解温度为T5％＝468℃，T10％＝508℃。
实施例11制备透明聚酰亚胺树脂材料
本实施例中，透明聚酰亚胺树脂材料具有如下结构式：
式中，n，m为大于15的正整数。
氮气保护下，将8.0g(0.04mol)4,4，-二氨基二苯醚，1.3g(0.004mol)聚酰亚胺二胺单体加入80gN-甲基吡咯烷酮中，室温搅拌15min至全溶得浅黄色透明溶液，向体系中加入8.72g(0.04mol)均苯四羧酸二酐，体系放热且变粘稠，继续室温搅拌6小时得浅黄色固含量为18.4％的聚酰胺酸溶液。
向上述所得聚酰胺酸溶液中加入80g醋酸，升温至回流反应20小时进行亚胺化，反应结束蒸掉醋酸，得固含量为18.4％的聚酰亚胺溶液。
将上述聚酰亚胺溶液涂覆在结晶光滑的玻璃板，溶液涂覆厚度为0.3mm，置于烘箱中烘干：80℃、1小时，200℃、1小时。
玻璃板冷却至室温后，置于水中脱膜，所得聚酰亚胺薄膜用烘箱110℃干燥，得透明聚酰亚胺膜，其厚度为11μm。
通过紫外可见光谱仪测试该薄膜在450nm处透过率为92％。
差热分析仪(100-400℃，10℃/min)测试膜的玻璃化转变温度为340℃，热重分析仪测试该膜的热分解温度为T5％＝485℃，T10％＝548℃。
实施例12制备透明聚酰亚胺树脂材料
式中，n，m为大于15的正整数。
氮气保护下，将32.8g(0.08mol)2,2-双[(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷，1.3g(0.004mol)聚酰亚胺二胺单体加入80g N,N-二甲基甲酰胺中，室温搅拌15min至全溶得浅黄色透明溶液，向体系中加入15.52g(0.08mol)环丁烷四羧酸二酐，体系放热且变粘稠，继续室温搅拌6小时得浅黄色固含量为10％的聚酰胺酸溶液。
向上述所得聚酰胺酸溶液中加入80g醋酸，升温至回流反应20小时进行亚胺化，反应结束蒸掉醋酸，得固含量为25％的聚酰亚胺溶液。
将上述聚酰亚胺溶液涂覆在结晶光滑的玻璃板，溶液涂覆厚度为0.2mm，置于烘箱中烘干：80℃、1小时，200℃、1小时。
玻璃板冷却至室温后，置于水中脱膜，所得聚酰亚胺薄膜用烘箱110℃干燥，得透明聚酰亚胺膜，其厚度为10μm。
通过紫外可见光谱仪测试该薄膜在450nm处透过率为90％。
差热分析仪(100-400℃，10℃/min)测试膜的玻璃化转变温度为343℃，热重分析仪测试该膜的热分解温度为T5％＝480℃，T10％＝510℃。
实施例13制备透明聚酰亚胺树脂材料
式中，n，m为大于15的正整数。
氮气保护下，将8g(0.04mol)4,4，-二氨基二苯醚，1.3g(0.004mol)聚酰亚胺二胺单体加入80g N,N-二甲基乙酰胺中，室温搅拌15min至全溶得浅黄色透明溶液，向体系中加入7.76g(0.04mol)环丁烷四羧酸二酐，体系放热且变粘稠，继续室温搅拌6小时得浅黄色固含量为17.6％的聚酰胺酸溶液。
向上述所得聚酰胺酸溶液中加入80g醋酸，升温至回流反应17小时进行亚胺化，反应结束蒸掉醋酸，得固含量为17.6％的聚酰亚胺溶液。
将上述聚酰亚胺溶液涂覆在结晶光滑的玻璃板，溶液涂覆厚度为0.3mm，置于烘箱中烘干：80℃、1小时，200℃、1小时。
玻璃板冷却至室温后，置于水中脱膜，所得聚酰亚胺薄膜用烘箱110℃干燥，得透明聚酰亚胺膜，其厚度为11μm。
通过紫外可见光谱仪测试该薄膜在450nm处透过率为95％。
差热分析仪(100-400℃，10℃/min)测试膜的玻璃化转变温度为343℃，热重分析仪测试该膜的热分解温度为T5％＝480℃，T10％＝510℃。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种聚酰亚胺二胺单体，其特征在于，所述聚酰亚胺二胺单体为2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，具有如下结构：
2.一种聚酰亚胺二胺单体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将四氟邻苯二甲酸、3,5-二硝基苯胺按照摩尔比1：1混匀，加入过量冰醋酸，通氮气进行反应，反应完毕后，将所述反应液抽滤，得到滤饼，将所述滤饼洗涤并烘干，得到2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮；
2)将步骤1)中得到的2-(3，5-二硝基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮与钯碳、四氢呋喃按重量比为1.0：0.3：50的比例混匀，进行高压反应，反应完毕后，将所述反应液抽滤，得到滤饼，将所述滤饼洗涤并烘干，得到2-(3，5-二氨基苯基)-4，5，6，7-(四氟异吲哚啉)-1，3-二酮，即为所述聚酰亚胺二胺单体。
3.根据权利要求2所述一种聚酰亚胺二胺单体的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述反应条件为125-130℃，反应8-10h。
4.根据权利要求2所述一种聚酰亚胺二胺单体的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述反应条件为，压力5-10atm，温度40-50℃，反应8-10h。
5.一种透明聚酰亚胺材料，其特征在于，所述聚酰亚胺材料由如权利要求1所述的聚酰亚胺二胺单体制成，具有如下结构式：
其中，A为二酐残基，Ar为二胺残基，n、m为1-1000的整数。
6.根据权利要求5所述一种透明聚酰亚胺材料，其特征在于，所述聚酰亚胺材料的玻璃化转变温度为300-368℃。
7.根据权利要求5所述的一种透明聚酰亚胺材料，其特征在于，所述聚酰亚胺材料，10-12μm薄膜在450nm处的光透过率为90-96％。
8.一种透明聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)氮气保护下，将芳香二胺和权利要求1所述聚酰亚胺二胺单体加入至极性非质子溶剂中，搅拌，得到混合溶液；
2)将二酐加入步骤1)中得到的混合溶液中进行缩聚反应，得到聚酰胺酸溶液；
3)向步骤2)中得到的聚酰胺酸溶液中加入过量的醋酸，升温至回流反应进行亚胺化，反应结束后蒸发多余醋酸，得到聚酰亚胺溶液；
4)将步骤3)得到的聚酰亚胺溶液涂覆在结晶光滑的玻璃板上干燥，得到聚酰亚胺材料。
9.根据权利要求8所述的一种透明聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于,所述芳香二胺为4,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯甲烷、2,2-双[(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷中一种或几种。
10.根据权利要求8所述的一种透明聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于，所述二酐为均苯四羧酸二酐或环丁烷四羧酸二酐中一种或两种。
11.根据权利要求8所述的一种透明聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于，所述极性非质子溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中一种或几种。
12.根据权利要求8所述的一种透明聚酰亚胺材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)氮气保护下，将所述芳香二胺和权利要求1所述聚酰亚胺二胺单体按照摩尔比1.0：0.05-0.5加入至极性非质子溶剂中，搅拌，得到混合溶液；
2)将二酐加入步骤1)中得到的混合溶液中进行缩聚反应，所述二酐与芳香二胺的摩尔比为1.0:1.0-1.33，室温反应6-24h，得到重量分数10-25％的聚酰胺酸溶液；
3)向步骤2)中得到的聚酰胺酸溶液中加入过量的醋酸，升温至回流反应15-20h进行亚胺化，反应结束后蒸发多余醋酸，得到重量分数10-25％的聚酰亚胺溶液；
4)将步骤3)得到的聚酰亚胺溶液涂覆在结晶光滑的玻璃板上干燥，先于80-150℃干燥0.5-1h，再升温至200-250℃干燥0.5-1h，得到聚酰亚胺材料。
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