CN109021234B - 一种高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺及制备方法 - Google Patents

一种高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺及制备方法，本发明将炔基酐类化合物引入PI分子链中，通过炔基官能团的交联反应，获得具有网状交联结构的热固性聚酰亚胺。通过控制聚酰亚胺前体的聚合过程，控制亚胺化过程与交联过程相分离，使聚酰亚胺的网状交联结构趋于完整。由于本发明中的热固性聚酰亚胺形成了网状交联结构，玻璃化转变温度很高，甚至没有明显的玻璃化转变过程；耐热性也得到提高；同时CTE也和玻璃保持接近。本发明中的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺，在高温加工制程中可以保持薄膜性能稳定，符合柔性OLED面板产品对柔性基板的要求，保证了其在OLED面板中的应用。

Description

一种高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺及制备 方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，涉及一种可以作为柔性显示面板，OLED显示面板中的基板材料的热固型聚酰亚胺及制备方法。
背景技术
相比于阴极射线显像管CRT，液晶显示器LCD等显示技术，柔性显示屏作为新兴的显示装置，不再使用玻璃、钢板、硬质塑料等刚性支撑基板材料，具有可弯曲、可折叠、轻薄、便携、不易碎等优点，得到广泛关注。尤其是被称为下一代显示技术的有源矩阵有机发光二级体面板AMOLED，在显示性能上，比TFT LCD反应速度快、对比度高、视角广；具有自发光性能，不需要背光板，比TFT LCD更轻薄；不管在画质、效能与成本上，又要先进很多。可以预测，柔性显示屏，将在智能手机、智能家居、可穿戴电子设备等电子装置中获得更广泛的应用，将在高端市场上取代当前的TFT LCD显示面板。
顺应着显示技术从LCD逐步转变到OLED，显示面板的各类材料也发生了翻天覆地的变化。对于发光源，LCD面板是背光源和夹在两块玻璃中的向列型液晶，利用液晶在电场中旋转，改变偏振特性与折射率，控制光的明暗变化；OLED面板是ITO透明电极与金属电极作为阳极与阴极，将电子与空穴注入发光材料中，发生发光作用。因此，传统LCD，夹制向列型液晶的玻璃、支撑背光源的硬质材料是必不可少的；而OLED面板不再需要玻璃等硬质载体材料，采用柔性载板固定相应的阳极、阴极、发光材料即可，具有柔性、可弯曲、轻薄等特点。当然，柔性的载体/基板材料，是OLED面板必不可少的材料。
OLED面板的加工过程中，涉及到将阳极、阴极、发光材料通过溅射、涂覆等工艺成型在柔性基板材料上；此外，也需要首先在玻璃等硬质基板上成型柔软轻薄的基板材料，以提高溅射、涂覆等工艺的可操作性与加工良率，面板成型后再将玻璃激光去除，形成最终柔性OLED面板。因此，柔性基板材料的性能受到严峻挑战：如耐热性需要达到550℃以上，常温下与高温下基板材料保持特性相同(玻璃化转变温度Tg需要430℃以上)，线性热膨胀系数CTE与玻璃相接近(5ppm/K以下)。综合分析下来，聚酰亚胺薄膜是特性最为接近的基板材料。
但是，常规聚酰亚胺薄膜由于性能方面达不到上述要求，并不能直接应用于OLED基板材料中，各项重要性能都需要进行改进。首先，CTE需要降低。杜邦的Kapton PI薄膜，CTE20ppm/K以上，常规PI薄膜CTE也在10ppm/K以上；这些PI薄膜的CTE远高于玻璃的CTE(2-5ppm/K)；如果涂覆在玻璃表面，会造成两者线性热膨胀系数不一致，PI薄膜与玻璃分离。需要调整配方与工艺，降低PI薄膜CTE。其次，OLED面板需要的PI薄膜要求Tg430℃以上，以保证在加工过程中，PI薄膜不会出现软化、变形、起皱。常规PI的Tg一般在350℃以下，也需要性能提升。此外，OLED面板的加工温度至少450℃，因此需要PI的耐热性更高，1％的热失重温度在550℃以上；而常规PI薄膜并不能达到这样的要求。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺及制备方法。本发明通过调整PI的原料配方，在聚酰亚胺分子主链中引入炔基官能团，并在分子链的端位链接上炔基官能团，通过端位炔基-主链内炔基的相互交联反应，使得PI分子链形成网状的结构。不仅改善热膨胀系数，使PI的CTE达到与玻璃相近的2-5ppm/K；同时也极大地提高PI的玻璃化转变温度，达到430℃以上，甚至使玻璃化转变趋于不明显，在PI熔融前都没有出现玻璃化转变；另外，PI的耐热性也有明显提高，1％的热失重温度达到550℃以上。本发明得到的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺，可以适应于柔性OLED面板加工制程所要求的耐高温、高尺寸稳定性，可以在OLED面板中作为载板基材使用。本发明的另一个目的是提供所述的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺的制备方法。
本发明的目的是通过以下的技术方案加以实现：一种高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺，它由结构式(1)所示聚酰亚胺在350-450℃的温度条件下，在氮气气氛中热交联1-6h，使炔基官能团得到充分交联得到：
Figure BDA0001728960860000021
其中，Ar1为具有如下结构式(2)或(3)所示残基：
Figure BDA0001728960860000022
Ar2选自均苯四甲酸二酐的残基、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐的残基；B1选自对苯二胺的残基、4,4'-二氨基-2,2'-二甲基联苯的残基、2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的残基、2-(4-氨基苯基)-6-氨基苯并噁唑的残基；R选自甲基、苯基、H；m，n为正整数，2≤m≤5；5m≤n≤50m。
进一步地，R基团优选为苯基，Ar1基团优选为结构式(2)所示残基。
进一步地，n的取值优选为：20m≤n≤50m。
本发明还提供了一种上述高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：
(1)聚酰亚胺前体溶液配制：在强极性有机溶剂中，加入芳香族二胺类化合物，使芳香族二胺类化合物的质量百分数为5％-10％；然后加入4,4'-(乙炔-1,2-二基)二酞酸酐，同时分三次加入芳香族四甲酸二酐类化合物，三次加入的重量配比为60:30:10；其中，所述芳香族二胺类化合物、4,4'-(乙炔-1,2-二基)二酞酸酐、芳香族四甲酸二酐类化合物的摩尔比为(m+n+1):m:n；m、n为正整数，2≤m≤5；5m≤n≤50m；控制溶液的温度在60-80℃，并在氮气气氛下搅拌24-48h，进行酰胺酸反应；然后降低反应液的温度到10-40℃；之后，在反应液中加入炔基单酐类化合物，继续反应；其中，芳香族二胺类化合物和炔基单酐类化合物的摩尔比为(m+n+1):2；控制溶液的温度在10-40℃，并在氮气气氛下继续搅拌24-48h，聚合得到聚酰亚胺前体溶液；
(2)涂覆成膜与溶剂挥发：将步骤(1)制备的聚酰亚胺前体溶液涂覆在玻璃板上，然后在80-150℃下挥发至形成的聚酰亚胺前体干膜中剩余溶剂的质量含量在5-15％；
(3)热亚胺化过程：将涂覆有聚酰亚胺前体干膜的玻璃板，在200-330℃的温度下，在氮气气氛中处理10-60min，使得聚酰亚胺前体树脂发生亚胺化反应得到聚酰亚胺树脂，形成结构式(1)所示的结构；
(4)热交联处理：在350-450℃的温度条件下，在氮气气氛中，热交联1-6h，使炔基官能团得到充分交联，得到棕色的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述芳香族二胺类化合物具有下述结构式(4)所示的结构，芳香族四甲酸二酐类化合物具有下述结构式(5)所示的结构：
H2N—B1—NH2 (4)
Figure BDA0001728960860000041
式中，Ar2选自均苯四甲酸二酐的残基、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐的残基；B1选自对苯二胺的残基、4,4'-二氨基-2,2'-二甲基联苯的残基、2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的残基、2-(4-氨基苯基)-6-氨基苯并噁唑的残基。
进一步地，所述炔基单酐类化合物具有下述结构式(6)所示的结构：
Figure BDA0001728960860000042
其中，R选自甲基、苯基、H。
进一步地，所述炔基单酐类化合物为苯乙炔基偏苯三酸酐。
进一步地，所述强极性有机溶剂由N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或多种按照任意配比混合组成；
进一步地，所述n的取值为：20m≤n≤50m。
经过上述技术方案，本发明制得的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺，其PI分子链刚性强，且PI分子结构呈网状交联结构，甚至可以排布成三维网状结构；正是由于分子链很强的刚性与网状交联结构，热固性聚酰亚胺的性能得到很大提升，玻璃化转变温度430℃以上，甚至使玻璃化转变趋于不明显，在PI熔融前都没有出现玻璃化转变；热膨胀系数达到与玻璃接近的2-5ppm/K；PI耐热性很高，1％的热失重温度达到550℃以上。本发明制得的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺中，炔基官能团的相互交联，主要是端位炔基与主链内炔基的交联，同时也包括端位炔基-端位炔基、主链内炔基-主链内炔基之间的交联，是形成PI网状结构的关键；这需要严格控制原料的比例与炔基官能团的引入量，需要严格控制聚酰亚胺前体的聚合反应过程，需要严格控制聚酰亚胺前体的亚胺化过程与炔基官能团的交联反应过程。
本发明制得的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺，其有益效果是：
(1)PI中的端位炔基与主链内炔基通过交联得到网状结构，甚至形成三维网状结构，使得分子链的刚性得到提升，提高玻璃化转变温度。尤其是以苯乙炔基偏苯三酸酐作为封端剂时，交联活性较高，交联时炔基的空间位阻也较小，使得交联效果更好，交联度更高，交联的网状结构也很完整；PI分子链的玻璃化转变情况得到显著改变，玻璃化转变的相变状态也不明显，在PI熔融前都没有出现玻璃化转变。
(2)网状结构由PI分子链的端位炔基与主链内炔基交联形成，也包括端位炔基-端位炔基、主链内炔基-主链内炔基之间的交联。选择与炔基官能团交联温度相适应的亚胺化条件与交联条件，使PI自身的亚胺化阶段与交联阶段在不同的阶段下进行，避免了PI的亚胺化过程影响炔基官能团的交联过程，提高交联度，减少PI分子网状结构的缺陷。
(3)本发明通过合适的聚酰亚胺前体溶液聚合过程，使得在炔基官能团交联之前，以端位炔基官能团封端的PI分子链段长度均匀，主链内炔基官能团均匀分布，保证交联后网状结构的均匀性，并保证最终PI薄膜的各项性能稳定。
(4)本发明优选了PI聚合时使用的二酐、二酐类原料，使得即使在交联前，PI分子主链刚性也较强，玻璃化转变温度较高，CTE较低。上述这些优点，使本发明制得的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺，可以作为柔性OLED面板的基板材料，在柔性显示技术领域，在高耐热性、高尺寸稳定性要求的产品领域中，具有潜在的应用价值。
附图说明
图1是聚酰亚胺D的TMA曲线图；
图2是聚酰亚胺I的TMA曲线图；
图3是聚酰亚胺S的TMA曲线图；
图4是聚酰亚胺D的TGA曲线图；
图5是聚酰亚胺I的TGA曲线图；
图6是交联后的热固型聚酰亚胺的网状结构示意图。
具体实施方式
以下代表性的实施例具体地说明本发明的内容，但这些实施例不用于限制本文所属发明的范围。
实施例中使用的缩写符号表示如下：
DMAc：N,N-二甲基乙酰胺；
NMP：N-甲基吡咯烷酮；
p-PDA：对苯二胺；106-50-3；
m-Tolidine：4,4'-二氨基-2,2'-二甲基-联苯；84-67-3；
25APBIA：2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑；7621-86-5；
26APBOA：2-(4-氨基苯基)-6-氨基苯并噁唑；16363-53-4；
EBPA：4,4'-(乙炔-1,2-二基)二酞酸酐；129808-00-0；
PMDA：均苯四甲酸二酐；89-32-7；
3,3',4,4'-BPDA：3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐；2420-87-3；
PETA：苯乙炔基偏苯三酸酐；1329658-14-1；
PEPA：4-苯基乙炔基邻苯二甲酸酐；119389-05-8；
MEPA：4-(1-丙炔基)邻苯二甲酸酐；1240685-26-0；
EPA：4-乙炔基邻苯二甲酸酐；73819-76-8；
【实施例1-20】
【聚酰亚胺A-T】按照表1中的原料投入量以及下述实验步骤制备得到：
在氮气气氛下，在100mL的三口烧瓶中，边搅拌边将表1所示的定量芳香族二胺类化合物溶解于40g强极性溶剂(如NMP)中，使芳香族二胺类化合物的质量百分数为5％-10％。之后加入表1所示的定量4,4'-(乙炔-1,2-二基)二酞酸酐，同时分三次加入表1所示的定量芳香族四甲酸二酐类化合物，每次加入量分别为占总重量的依次为60％、30％、10％。在搅拌、加料过程中，控制溶液的温度在60-80℃。之后在氮气气氛下搅拌24-48h，进行酰胺酸反应。
在以上反应完成后，降低反应液的温度在40℃以下。之后在前体溶液中加入表1所示的定量炔基单酐类化合物，控制溶液的温度在40℃以下，并在氮气气氛下继续搅拌24-48h，聚合得到聚酰亚胺前体溶液。
使用涂布机，将聚酰亚胺前体溶液涂布在玻璃板上，并使干燥后聚酰亚胺的膜厚约为10-30um。在80-150℃下挥发一定时间，使得剩余溶剂的质量含量在5-15％。
之后将涂覆有聚酰亚胺前体干膜的玻璃板，在200-330℃的温度下，在氮气气氛中处理10-60min，使得聚酰亚胺前体树脂发生亚胺化反应得到聚酰亚胺树脂。控制亚胺化的温度与时间，使炔基官能团保持未交联的状态：(1)对于PETA封端剂，亚胺化温度为200℃，亚胺化时间45-60min；(2)对于EPA封端剂，亚胺化温度为200-230℃，亚胺化时间45-60min；(3)对于MEPA封端剂，亚胺化温度为230-280℃，亚胺化时间30-45min；(2)对于PEPA封端剂，亚胺化温度为280-330℃，亚胺化时间10-30min。
最后，在350-450℃的温度条件下进行完全交联反应。在氮气气氛中，热交联1-6h，使炔基官能团得到充分交联，得到棕色的热固型聚酰亚胺薄膜成品。
【对比例21-23】
作为对比的【聚酰亚胺U-W】按照表1中的原料投入量以及下述实验步骤制备得到：
在氮气气氛下，在100mL的三口烧瓶中，边搅拌边将表1所示的定量芳香族二胺类化合物溶解于40g强极性溶剂(如NMP)中。之后加入表1所示的定量4,4'-(乙炔-1,2-二基)二酞酸酐，同时分三次加入表1所示的定量芳香族四甲酸二酐类化合物，每次加入量分别为占总重量的依次为60％、30％、10％。在搅拌、加料过程中，控制溶液的温度在60-80℃。之后在氮气气氛下搅拌24-48h，进行酰胺酸反应，得到聚酰亚胺前体溶液。
使用涂布机，将聚酰亚胺前体溶液涂布在玻璃板上，并使干燥后聚酰亚胺的膜厚约为10-30um。在80-150℃下挥发一定时间，使得剩余溶剂的质量含量在5-15％。
之后将涂覆有聚酰亚胺前体干膜的玻璃板，在200-330℃的温度下，在氮气气氛中处理10-60min，使得聚酰亚胺前体树脂发生亚胺化反应得到聚酰亚胺树脂。随后，在350-450℃的温度条件下，在氮气气氛中，热交联1-6h，进行分子主链内炔基官能团间的交联反应。最后得到棕色的热固型聚酰亚胺薄膜成品。
【对比例24-25】
作为对比的【聚酰亚胺X-Y】按照表1中的原料投入量以及下述实验步骤制备得到：
在氮气气氛下，在100mL的三口烧瓶中，边搅拌边将表1所示的定量芳香族二胺类化合物溶解于40g强极性溶剂(如NMP)中。之后分三次加入表1所示的定量芳香族四甲酸二酐类化合物，每次加入量分别为占总重量的依次为60％、30％、10％。在搅拌、加料过程中，控制溶液的温度在60-80℃。之后在氮气气氛下搅拌24-48h，进行酰胺酸反应，得到聚酰亚胺前体溶液。
使用涂布机，将聚酰亚胺前体溶液涂布在玻璃板上，并使干燥后聚酰亚胺的膜厚约为10-30um。在80-150℃下挥发一定时间，使得剩余溶剂的质量含量在5-15％。
之后将涂覆有聚酰亚胺前体干膜的玻璃板，在200-330℃的温度下，在氮气气氛中处理10-60min，使得聚酰亚胺前体树脂发生亚胺化反应得到聚酰亚胺树脂，并得到最终的聚酰亚胺薄膜成品。
表1：实施例与对比例中，聚酰亚胺的原料加入量
Figure BDA0001728960860000081
通过实施例与对比例的性能对比，来说明本发明所述高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺在玻璃化转变温度、耐热性等方面的优势。
对本发明中制备得到的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺进行物性表征，其测定方法与条件如下：
1.玻璃化转变温度(Tg)、线性热膨胀系数(CTE)：用静态热机械分析仪(TMA)测定各实施例制得的聚酰亚胺薄膜(5mm*20mm)的Tg、CTE。样品负荷：0.05N；升温速率：5℃/min；温度区间：30℃-500℃。根据获得的长度变化量与温度的关系曲线，求出CTE。根据TMA曲线的拐点，来得出玻璃化转变温度。其中，我们认为测试中试样由伸长的趋势转为缩短的趋势，所对应的温度点为PI的熔融温度。
2.热分解温度(Td 1％)：使用热重分析仪(TGA)测定各实施例中的聚酰亚胺薄膜(8-15mg)的Td 1％。升温速率：10℃/min；温度区间：30℃-600℃。根据热重失重曲线，求出重量减少1％时的温度(Td 1％)。
3.拉伸强度、拉伸模量：用万能材料试验机测试各实施例中的聚酰亚胺薄膜(10mm*150mm)的拉伸强度与拉伸模量。拉伸速率：50.8mm/min；每样品重复5次。根据样品断裂时候所受的力值，及样品的宽度、厚度数据，求算聚酰亚胺薄膜样品的拉伸强度。并根据拉伸曲线，实际测得薄膜的拉伸模量。
表2：实施例与对比例中，聚酰亚胺的性能测定
Figure BDA0001728960860000091
分析表2的数据和图1-5，本发明中制备得到的聚酰亚胺，玻璃化转变温度达到430℃以上，甚至使玻璃化转变趋于不明显，在PI熔融前都没有出现玻璃化转变；耐热性达到550℃以上。此外，CTE为2-5ppm/K，与玻璃接近，且拉伸强度超过300MPa。本发明中的聚酰亚胺的这些性能，符合柔性OLED面板产品对柔性基板的要求，保证了其在柔性OLED面板中的应用。
本发明中的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺具有如上的性能优点，与下列因素是分不开的：(1)PI中的端位炔基与主链内炔基通过交联得到网状结构，甚至形成三维网状结构，使得分子链的刚性得到提升，提高玻璃化转变温度。尤其是以苯乙炔基偏苯三酸酐作为封端剂时，交联活性较高，交联时炔基的空间位阻也较小，使得交联效果更好，交联度更高，交联的网状结构也很完整；PI分子链的玻璃化转变情况得到显著改变，玻璃化转变的相变状态也不明显，在PI熔融前都没有出现玻璃化转变。(2)网状结构由PI分子链的端位炔基与主链内炔基交联形成，也包括端位炔基-端位炔基、主链内炔基-主链内炔基之间的交联。选择与炔基官能团交联温度相适应的亚胺化条件与交联条件，使PI自身的亚胺化阶段与交联阶段在不同的阶段下进行，避免了PI的亚胺化过程影响炔基官能团的交联过程，提高交联度，减少PI分子网状结构的缺陷。(3)通过合适的聚酰亚胺前体溶液聚合过程，使得在炔基官能团交联之前，以端位炔基官能团封端的PI分子链段长度均匀，主链内炔基官能团均匀分布，保证交联后网状结构的均匀性，并保证最终PI薄膜的各项性能稳定。(4)优选了PI聚合时的使用的二酐、二酐类原料，使得即使在交联前，PI分子主链刚性也较强，玻璃化转变温度较高，CTE较低。
如图6所示，在交联后，通过端炔基和主链内炔基的交联作用，分子链间形成网状结构，形成热固型聚酰亚胺成品；图中，D位点为炔基官能团相互交联形成的交联点；分子链上其他位置也存在未发生交联反应的炔基官能团。本发明高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺的玻璃化转变温度为430℃以上，拉伸模量为8-15GPa，拉伸强度达到300MPa以上，1％热失重温度超过550℃。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的保护范围。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求的保护的范围。

Claims (9)

1.一种高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺，其特征在于，它由结构式(1)所示聚酰亚胺在350-450℃的温度条件下，在氮气气氛中热交联1-6h，使炔基官能团得到充分交联得到：
Figure FDA0002626669680000011
其中，Ar1为具有如下结构式(2)或(3)所示残基：
Figure FDA0002626669680000012
Ar2选自均苯四甲酸二酐的残基、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐的残基；B1选自对苯二胺的残基、4,4'-二氨基-2,2'-二甲基联苯的残基、2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的残基、2-(4-氨基苯基)-6-氨基苯并噁唑的残基；R选自甲基、苯基、H；m，n为正整数，2≤m≤5；5m≤n≤50m。
2.根据权利要求1所述的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺，其特征在于，R基团为苯基，Ar1基团为结构式(2)所示残基。
3.根据权利要求1所述的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺，其特征在于，n的取值为：20m≤n≤50m。
4.一种权利要求1所述的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)聚酰亚胺前体溶液配制：在强极性有机溶剂中，加入芳香族二胺类化合物，使芳香族二胺类化合物的质量百分数为5％-10％；然后加入4,4'-(乙炔-1,2-二基)二酞酸酐，同时分三次加入芳香族四甲酸二酐类化合物，三次加入的重量配比为60:30:10；其中，所述芳香族二胺类化合物、4,4'-(乙炔-1,2-二基)二酞酸酐、芳香族四甲酸二酐类化合物的摩尔比为(m+n+1):m:n；m、n为正整数，2≤m≤5；5m≤n≤50m；控制溶液的温度在60-80℃，并在氮气气氛下搅拌24-48h，进行酰胺酸反应；然后降低反应液的温度到10-40℃；之后，在反应液中加入炔基单酐类化合物，继续反应；其中，芳香族二胺类化合物和炔基单酐类化合物的摩尔比为(m+n+1):2；控制溶液的温度在10-40℃，并在氮气气氛下继续搅拌24-48h，聚合得到聚酰亚胺前体溶液；
(2)涂覆成膜与溶剂挥发：将步骤(1)制备的聚酰亚胺前体溶液涂覆在玻璃板上，然后在80-150℃下挥发至形成的聚酰亚胺前体干膜中剩余溶剂的质量含量在5-15％；
(3)热亚胺化过程：将涂覆有聚酰亚胺前体干膜的玻璃板，在200-330℃的温度下，在氮气气氛中处理10-60min，使得聚酰亚胺前体树脂发生亚胺化反应得到聚酰亚胺树脂，形成结构式(1)所示的结构；
(4)热交联处理：在350-450℃的温度条件下，在氮气气氛中，热交联1-6h，使炔基官能团得到充分交联，得到棕色的高玻璃化转变温度与高耐热的热固型聚酰亚胺。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述芳香族二胺类化合物具有下述结构式(4)所示的结构，芳香族四甲酸二酐类化合物具有下述结构式(5)所示的结构：
H2N-B1-NH2 (4)
Figure FDA0002626669680000021
式中，Ar2选自均苯四甲酸二酐的残基、3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐的残基；B1选自对苯二胺的残基、4,4'-二氨基-2,2'-二甲基联苯的残基、2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的残基、2-(4-氨基苯基)-6-氨基苯并噁唑的残基。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述炔基单酐类化合物具有下述结构式(6)所示的结构：
Figure FDA0002626669680000031
其中，R选自甲基、苯基、H。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述炔基单酐类化合物为苯乙炔基偏苯三酸酐。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述强极性有机溶剂由N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或多种按照任意配比混合组成。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述n的取值为：20m≤n≤50m。
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