CN115073734A - 一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜 - Google Patents

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CN115073734A CN202210746789.XA CN202210746789A CN115073734A CN 115073734 A CN115073734 A CN 115073734A CN 202210746789 A CN202210746789 A CN 202210746789A CN 115073734 A CN115073734 A CN 115073734A
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许辉
张群
刘国隆
徐哲
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Abstract

本发明提供了一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,所述聚酰胺酰亚胺是通过将芳香族二酐、呋喃基二羰基化合物以及芳香族二羰基化合物与芳香族二胺进行共聚,再进行亚胺化后得到。本发明所述的聚酰胺酰亚胺不仅具有传统聚酰胺酰亚胺所具有的透光性和耐热性的优良特性,还具有可溶性改善,易于加工成型的优点。

Description

一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜
技术领域
本发明涉及聚酰亚胺技术领域,尤其涉及一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜。
背景技术
众所周知,聚酰亚胺(PI)是一种综合性能优异的高耐热性树脂,因此广泛应用于航空航天、信息记录与影像技术、特种工程塑料及绿色能源等诸多领域。通常,聚酰亚胺薄膜由聚酰亚胺成膜形成,这种聚酰亚胺是高度耐热性树脂,其是通过如下方式制备:使芳香族二酐和芳香族二胺或芳香族二异氰酸酯进行溶液聚合,由此制备聚酰胺酸衍生物,然后该聚酰胺酸衍生物在较高温度下进行闭环脱水,以被亚胺化。
虽然聚酰亚胺有着诸多优点,但因其分子结构特殊而导致的一些问题还是限制了该类材料在某些新兴高科技领域的应用,比如:
(1)由于分子链中含有大量刚性或半刚性环结构,导致材料具有不易溶、不易熔的性质,在经济、常见的强极性溶剂(如N,N'-二甲基甲酰胺、N,N'-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮)中,即使在加热条件下也不能溶解,加之其玻璃化转变温度过高(Tg一般高于260℃),因此难以加工成型。实际上,聚酰亚胺类材料也因加工性差而一直以聚酰胺酸或聚酰胺脂等形式使用,需要通过脱掉水或醇才能完成固化,若控制不好固化过程则会导致膜制品中存在针孔结构,影响材料性能,稳定性不佳;此外,固化温度至少在300℃以上,这几乎达到了许多微电子器件的温度极限,因而使聚酰亚胺的应用范围及微电子器件的加工制造受到了限制。
(2)由于聚酰亚胺分子易形成电荷转移络合物,并在一定波段产生强烈吸收,因此传统的聚酰亚胺制品都具有一定的颜色,从浅黄色到棕褐色,程度不尽相同。常见的芳香族聚酰亚胺薄膜在50-400nm光波范围会产生大量吸收,这使得材料几乎无法在光波导、光通讯等光学领域的得到应用。
为了克服这些问题,目前已经提出了以下方法:通过引入强吸电子基团例如三氟甲基(-CF3)来限制π电子移动的方法;通过向主链中引入砜基(-SO2-)、醚基(-O-)等以制成弯曲结构来减少CTC形成的方法;或者通过引入脂族环状化合物来抑制π电子的共振结构形成的方法。虽然这种方法获得的聚酰亚胺具有改善的透射率和颜色透明度,但是,一方面由于引入的官能团或弯曲结构难以表现出足够的耐热性,并且使用所述聚酰亚胺树脂制备的膜具有差的机械特性;另一方面,所述聚酰亚胺树脂分子链仍然具有较强刚性和较高的自由旋转能垒,其溶解加工性能改善有限。
近年来,虽然已经开发了具有聚酰胺单元的聚酰胺酰亚胺以使所述聚酰亚胺树脂兼具透光率、颜色透明性和耐热性,但是其仍然难溶解于有机溶剂且在普通加工温度下呈现不熔化或不软化的性能,不利于聚酰亚胺材料应用范围的扩展。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题,本发明提出了一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,所述的聚酰胺酰亚胺不仅具有传统聚酰胺酰亚胺所具有的透光性和耐热性的优良特性,还具有可溶性改善,易于加工成型的优点。
本发明提出的一种聚酰胺酰亚胺,该聚酰胺酰亚胺的分子结构中包括如下重复单元:
Figure BDA0003719670150000031
其中,R1、R2为H或C1-6的烷基,Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5为芳基或取代芳基。
本发明提出的聚酰胺酰亚胺中,通过在聚酰胺酰亚胺分子结构中引入呋喃基团,从而利用了酰亚胺环、酰胺键以及呋喃基团的协同作用,诱导聚酰胺酰亚胺形成具有更高自由度的分子链结构,在赋予聚酰胺酰亚胺良好溶解性能的同时,还保有优异的耐热性和透光性。
优选地,Ar2、Ar3、Ar5独自为如下所述基团中的至少一种:
Figure BDA0003719670150000041
优选地,Ar1为如下所述基团中的至少一种:
Figure BDA0003719670150000042
优选地,Ar4为如下所述基团中的至少一种:
Figure BDA0003719670150000043
优选地,式(I)、式(II)和式(III)所示重复单元的摩尔比为1:0.5-1:0.1-0.3。
本发明中,式(I)、式(II)和式(III)所示重复单元的摩尔比分别对应聚酰亚胺酰亚胺中酰亚胺环、酰胺键以及呋喃基团的占比,通过这一占比控制,可以进一步改善聚酰亚胺酰亚胺的溶解、耐热和光学性能。
优选地,所述聚酰胺酰亚胺是通过将芳香族二酐、呋喃基二羰基化合物以及芳香族二羰基化合物与芳香族二胺进行共聚,再进行亚胺化后得到。
优选地,所述芳香族二酐优选为4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、1,2,4,5-环戊烷四羧酸二酐或1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐中的至少一种;
所述呋喃基二羰基化合物优选为2,5呋喃二甲酰氯;
所述芳香族二羰基化合物优选为对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、4,4'-联苯二甲酰氯或萘二甲酰氯中的至少一种;
所述芳香族二胺优选为2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯、4,4'-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'-二氨基八氟联苯或9,9'-双(4-氨基苯基)芴中的至少一种。
优选地,所述亚胺化的催化剂为吡啶、甲基吡啶、喹啉或异喹啉中的至少一种;所述亚胺化的脱水剂为乙酸酐、丙酸酐或三氟乙酸酐中的至少一种。
本发明还提出一种聚酰胺酰亚胺膜,其是将上述的聚酰胺酰亚胺成膜后得到。
优选地,所述聚酰胺酰亚胺膜的线性热膨胀系数CTE为30ppm/℃以下,在550nm处测量的透光率为85%以上。
本发明提出的一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,通过在聚酰胺酰亚胺分子结构中引入呋喃基团,利用呋喃基团特殊的物理化学性质来赋予聚酰胺酰亚胺优良的溶解加工性能,可以在保持无色透明的基础上,获得良好的成膜性、耐热稳定性和机械性能。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明,但是应该明确提出这些实施例用于举例说明,但是不解释为限制本发明的范围。
实施例1
一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,其制备方法包括:
在一个配有机械搅拌、氮气入口以及温度计的三口烧瓶中加入6.4046g(20mmol)2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯(TFDB)和60mLN,N-二甲基乙酰胺(DMAc),室温下搅拌溶解完全后通入氮气,再加入4.4424g(10mmol)4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)搅拌溶解完全,继续加入1.4212g(7mmol)对苯二甲酰氯(TPC)以及0.5789g(3mmol)2,5-呋喃二甲酰氯后,室温下搅拌反应6h,再加入3.98g吡啶(50mmol)和6.10g乙酸酐(60mmol),搅拌溶解完全后升温至100℃,恒温搅拌反应2h后冷却至室温,再加入过量甲醇中析出聚合物沉淀,过滤后用大量甲醇冲洗,真空干燥后,即得到所述聚酰胺酰亚胺;
将所述聚酰胺酰亚胺再加入到N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中重新溶解完全,得到固含量为15wt%的溶液,所得溶液均匀涂布在硅片上,真空下升温至120℃干燥1h,继续升温至180℃干燥1h,再升温至260℃干燥1h,降至室温后分离出膜,即得到所述聚酰胺酰亚胺膜,该聚酰胺酰亚胺膜的厚度为50μm。
实施例2
一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,其制备方法包括:
在一个配有机械搅拌、氮气入口以及温度计的三口烧瓶中加入4.0046g(20mmol)4,4'-二氨基二苯醚(ODA)和60mL N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),室温下搅拌溶解完全后通入氮气,再加入2.9423g(10mmol)3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐(BPDA)搅拌溶解完全,继续加入1.4212g(7mmol)对苯二甲酰氯(TPC)以及0.5789g(3mmol)2,5-呋喃二甲酰氯,室温下搅拌反应6h,再加入3.98g吡啶(50mmol)和6.10g乙酸酐(60mmol),搅拌溶解完全后升温至100℃,恒温搅拌反应2h后冷却至室温,再加入过量甲醇中析出聚合物沉淀,过滤后用大量甲醇冲洗,真空干燥后,即得到所述聚酰胺酰亚胺;
将所述聚酰胺酰亚胺再加入到N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中重新溶解完全,得到固含量为15wt%的溶液,所得溶液均匀涂布在硅片上,真空下升温至120℃干燥1h,继续升温至180℃干燥1h,再升温至260℃干燥1h,降至室温后分离出膜,即得到所述聚酰胺酰亚胺膜,该聚酰胺酰亚胺膜的厚度为50μm。
实施例3
一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,其制备方法包括:
在一个配有机械搅拌、氮气入口以及温度计的三口烧瓶中加入4.9660g(20mmol)4,4'-二氨基二苯砜(DDS)和60mL N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),室温下搅拌溶解完全后通入氮气,再加入3.2223g(10mmol)3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)搅拌溶解完全,继续加入1.4212g(7mmol)对苯二甲酰氯(TPC)以及0.5789g(3mmol)2,5-呋喃二甲酰氯,室温下搅拌反应6h,再加入3.98g吡啶(50mmol)和6.10g乙酸酐(60mmol),搅拌溶解完全后升温至100℃,恒温搅拌反应2h后冷却至室温,再加入过量甲醇中析出聚合物沉淀,过滤后用大量甲醇冲洗,真空干燥后,即得到所述聚酰胺酰亚胺;
将所述聚酰胺酰亚胺再加入到N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中重新溶解完全,得到固含量为15wt%的溶液,所得溶液均匀涂布在硅片上,真空下升温至120℃干燥1h,继续升温至180℃干燥1h,再升温至260℃干燥1h,降至室温后分离出膜,即得到所述聚酰胺酰亚胺膜,该聚酰胺酰亚胺膜的厚度为50μm。
实施例4
一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,其制备方法包括:
在一个配有机械搅拌、氮气入口以及温度计的三口烧瓶中加入6.9688g(20mmol)9,9'-双(4-氨基苯基)芴(FDA)和60mL N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),室温下搅拌溶解完全后通入氮气,再加入2.2417g(10mmol)1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐(HPMDA)搅拌溶解完全,继续加入1.4212g(7mmol)对苯二甲酰氯(TPC)以及0.5789g(3mmol)2,5-呋喃二甲酰氯,室温下搅拌反应6h,再加入3.98g吡啶(50mmol)和6.10g乙酸酐(60mmol),搅拌溶解完全后升温至100℃,恒温搅拌反应2h后冷却至室温,再加入过量甲醇中析出聚合物沉淀,过滤后用大量甲醇冲洗,真空干燥后,即得到所述聚酰胺酰亚胺;
将所述聚酰胺酰亚胺再加入到N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中重新溶解完全,得到固含量为15wt%的溶液,所得溶液均匀涂布在硅片上,真空下升温至120℃干燥1h,继续升温至180℃干燥1h,再升温至260℃干燥1h,降至室温后分离出膜,即得到所述聚酰胺酰亚胺膜,该聚酰胺酰亚胺膜的厚度为50μm。
实施例5
一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,其制备方法包括:
在一个配有机械搅拌、氮气入口以及温度计的三口烧瓶中加入6.4046g(20mmol)2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯(TFDB)和60mLN,N-二甲基乙酰胺(DMAc),室温下搅拌溶解完全后通入氮气,再加入4.4424g(10mmol)4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)搅拌溶解完全,继续加入1.8272g(9mmol)对苯二甲酰氯(TPC)以及0.1929g(1mmol)2,5-呋喃二甲酰氯,室温下搅拌反应6h,再加入3.98g吡啶(50mmol)和6.10g乙酸酐(60mmol),搅拌溶解完全后升温至100℃,恒温搅拌反应2h后冷却至室温,再加入过量甲醇中析出聚合物沉淀,过滤后用大量甲醇冲洗,真空干燥后,即得到所述聚酰胺酰亚胺;
将所述聚酰胺酰亚胺再加入到N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中重新溶解完全,得到固含量为15wt%的溶液,所得溶液均匀涂布在硅片上,真空下升温至120℃干燥1h,继续升温至180℃干燥1h,再升温至260℃干燥1h,降至室温后分离出膜,即得到所述聚酰胺酰亚胺膜,该聚酰胺酰亚胺膜的厚度为50μm。
实施例6
一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,其制备方法包括:
在一个配有机械搅拌、氮气入口以及温度计的三口烧瓶中加入6.4046g(20mmol)2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯(TFDB)和60mLN,N-二甲基乙酰胺(DMAc),室温下搅拌溶解完全后通入氮气,再加入3.9981g(9mmol)4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)搅拌溶解完全,继续加入1.4212g(7mmol)对苯二甲酰氯(TPC)以及0.7718g(4mmol)2,5-呋喃二甲酰氯,室温下搅拌反应6h,再加入3.98g吡啶(50mmol)和6.10g乙酸酐(60mmol),搅拌溶解完全后升温至100℃,恒温搅拌反应2h后冷却至室温,再加入过量甲醇中析出聚合物沉淀,过滤后用大量甲醇冲洗,真空干燥后,即得到所述聚酰胺酰亚胺;
将所述聚酰胺酰亚胺再加入到N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中重新溶解完全,得到固含量为15wt%的溶液,所得溶液均匀涂布在硅片上,真空下升温至120℃干燥1h,继续升温至180℃干燥1h,再升温至260℃干燥1h,降至室温后分离出膜,即得到所述聚酰胺酰亚胺膜,该聚酰胺酰亚胺膜的厚度为50μm。
实施例7
一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,其制备方法包括:
在一个配有机械搅拌、氮气入口以及温度计的三口烧瓶中加入6.4046g(20mmol)2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯(TFDB)和60mLN,N-二甲基乙酰胺(DMAc),室温下搅拌溶解完全后通入氮气,再加入4.4424g(10mmol)4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)搅拌溶解完全,继续加入1.2181g(6mmol)对苯二甲酰氯(TPC)以及0.7718g(4mmol)2,5-呋喃二甲酰氯后,室温下搅拌反应6h,再加入3.98g吡啶(50mmol)和6.10g乙酸酐(60mmol),搅拌溶解完全后升温至100℃,恒温搅拌反应2h后冷却至室温,再加入过量甲醇中析出聚合物沉淀,过滤后用大量甲醇冲洗,真空干燥后,即得到所述聚酰胺酰亚胺;
将所述聚酰胺酰亚胺再加入到N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中重新溶解完全,得到固含量为15wt%的溶液,所得溶液均匀涂布在硅片上,真空下升温至120℃干燥1h,继续升温至180℃干燥1h,再升温至260℃干燥1h,降至室温后分离出膜,即得到所述聚酰胺酰亚胺膜,该聚酰胺酰亚胺膜的厚度为50μm。
实施例8
一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,其制备方法包括:
在一个配有机械搅拌、氮气入口以及温度计的三口烧瓶中加入6.4046g(20mmol)2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯(TFDB)和60mLN,N-二甲基乙酰胺(DMAc),室温下搅拌溶解完全后通入氮气,再加入4.2203g(9.5mmol)4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)搅拌溶解完全,继续加入1.9288g(9.5mmol)对苯二甲酰氯(TPC)以及0.1929g(1mmol)2,5呋喃二甲酰氯,室温下搅拌反应6h,再加入3.98g吡啶(50mmol)和6.10g乙酸酐(60mmol),搅拌溶解完全后升温至100℃,恒温搅拌反应2h后冷却至室温,再加入过量甲醇中析出聚合物沉淀,过滤后用大量甲醇冲洗,真空干燥后,即得到所述聚酰胺酰亚胺;
将所述聚酰胺酰亚胺再加入到N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中重新溶解完全,得到固含量为15wt%的溶液,所得溶液均匀涂布在硅片上,真空下升温至120℃干燥1h,继续升温至180℃干燥1h,再升温至260℃干燥1h,降至室温后分离出膜,即得到所述聚酰胺酰亚胺膜,该聚酰胺酰亚胺膜的厚度为50μm。
对比例1
一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,其制备方法包括:
在一个配有机械搅拌、氮气入口以及温度计的三口烧瓶中加入6.4046g(20mmol)2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯(TFDB)和100mL N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),室温下搅拌溶解完全后通入氮气,再加入4.4424g(10mmol)4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)搅拌溶解完全,继续加入2.0302g(10mmol)对苯二甲酰氯(TPC),室温下搅拌反应6h,再加入3.98g吡啶(50mmol)和6.10g乙酸酐(60mmol),搅拌溶解完全后升温至100℃,恒温搅拌反应2h后冷却至室温,再加入过量甲醇中析出聚合物沉淀,过滤后用大量甲醇冲洗,真空干燥后,即得到所述聚酰胺酰亚胺;
将所述聚酰胺酰亚胺再加入到N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中重新溶解完全,得到固含量为15wt%的溶液,所得溶液均匀涂布在硅片上,真空下升温至120℃干燥1h,继续升温至180℃干燥1h,再升温至260℃干燥1h,降至室温后分离出膜,即得到所述聚酰胺酰亚胺膜,该聚酰胺酰亚胺膜的厚度为50μm。
对比例2
一种聚酰胺酰亚胺及聚酰胺酰亚胺膜,其制备方法包括:
在一个配有机械搅拌、氮气入口以及温度计的三口烧瓶中加入6.4046g(20mmol)2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯(TFDB)和60mLN,N-二甲基乙酰胺(DMAc),室温下搅拌溶解完全后通入氮气,再加入4.4424g(10mmol)4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)搅拌溶解完全,继续加入1.4212g(7mmol)对苯二甲酰氯(TPC)以及0.6090g(3mmol)间苯二甲酰氯(IPC),室温下搅拌反应6h,再加入3.98g吡啶(50mmol)和6.10g乙酸酐(60mmol),搅拌溶解完全后升温至100℃,恒温搅拌反应2h后冷却至室温,再加入过量甲醇中析出聚合物沉淀,过滤后用大量甲醇冲洗,真空干燥后,即得到所述聚酰胺酰亚胺;
将所述聚酰胺酰亚胺再加入到N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中重新溶解完全,得到固含量为15wt%的溶液,所得溶液均匀涂布在硅片上,真空下升温至120℃干燥1h,继续升温至180℃干燥1h,再升温至260℃干燥1h,降至室温后分离出膜,即得到所述聚酰胺酰亚胺膜,该聚酰胺酰亚胺膜的厚度为50μm。
溶解性能:
将50mg实施例和对比例所得的聚酰胺酰亚胺分别加入1mL下表所示的有机溶剂中,在室温和加热条件下观察所述聚酰胺酰亚胺的溶解性能,结果如下表1所示:
表1实施例和对比例所得聚酰胺酰亚胺的溶解性
Figure BDA0003719670150000131
Figure BDA0003719670150000141
其中,++表示常温可溶解;+表示加热(30℃)可溶解;+-表示加热部分可溶解;-表示常温、加热都不溶解。γ-丁内酯:γ-BL;环己酮:CHA。
由上表1可知,聚酰胺酰亚胺在极性非质子性溶剂,如NMP与DMAc中具有优良的溶解性能,同时在γ-丁内酯和环己酮中也具有一定的溶解性;由此可知,呋喃基团的存在明显增加了聚酰胺酰亚胺在有机溶剂中的溶解性。
热稳定性和透光性:
热膨胀系数(CTE):通过TMA法,使用热机械分析仪在50至300℃下测量热膨胀系数,加热速率为10℃/min;
光透射率(T550):使用紫外分光光度计测量在550nm处的光透射率;
黄度指数(YI):根据ASTM E313标准,使用紫外分光光度计测量在550nm处的黄度指数;
拉伸强度:按照ASTMD882标准,使用薄膜拉力试验机在50mm/min的拉伸速率的条件下测量拉伸强度。
上述实施例和对比例所得聚酰胺酰亚胺膜的性能测试结果如下表2所示:
表2实施例和对比例所得聚酰胺酰亚胺膜的耐热、透光和机械性能
Figure BDA0003719670150000142
Figure BDA0003719670150000151
从上表2可知,本发明实施例所述聚酰胺酰亚胺膜显示出高透光率和好的耐热稳定性,并同时具有低的黄度指数,并且相对对比例具有更加优异的机械性能(拉伸强度)。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚酰胺酰亚胺,其特征在于,该聚酰胺酰亚胺的分子结构中包括如下重复单元:
Figure FDA0003719670140000011
其中,R1、R2为H或C1-6的烷基,Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5为芳基或取代芳基。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺酰亚胺,其特征在于,Ar2、Ar3、Ar5独自为如下所述基团中的至少一种:
Figure FDA0003719670140000012
3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺酰亚胺,其特征在于,Ar1为如下所述基团中的至少一种:
Figure FDA0003719670140000021
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚酰胺酰亚胺,其特征在于,Ar4为如下所述基团中的至少一种:
Figure FDA0003719670140000022
5.根据权利要求1-4任一项所述的聚酰胺酰亚胺,其特征在于,式(I)、式(II)和式(III)所示重复单元的摩尔比为1:0.5-1:0.1-0.3。
6.根据权利要求1-5任一项所述的聚酰胺酰亚胺,其特征在于,所述聚酰胺酰亚胺是通过将芳香族二酐、呋喃基二羰基化合物以及芳香族二羰基化合物与芳香族二胺进行共聚,再进行亚胺化后得到。
7.根据权利要求6所述的聚酰胺酰亚胺,其特征在于,所述芳香族二酐优选为4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐、3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、1,2,4,5-环戊烷四羧酸二酐或1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐中的至少一种;
所述呋喃基二羰基化合物优选为2,5呋喃二甲酰氯;
所述芳香族二羰基化合物优选为对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、4,4'-联苯二甲酰氯或萘二甲酰氯中的至少一种;
所述芳香族二胺优选为2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯、4,4'-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'-二氨基八氟联苯或9,9'-双(4-氨基苯基)芴中的至少一种。
8.根据权利要求6或7所述的聚酰胺酰亚胺,其特征在于,所述亚胺化的催化剂为吡啶、甲基吡啶、喹啉或异喹啉中的至少一种;所述亚胺化的脱水剂为乙酸酐、丙酸酐或三氟乙酸酐中的至少一种。
9.一种聚酰胺酰亚胺膜,其特征在于,其是将权利要求1-8任一项所述的聚酰胺酰亚胺成膜后得到。
10.根据权利要求9所述的聚酰胺酰亚胺膜,其特征在于,所述聚酰胺酰亚胺膜的线性热膨胀系数CTE为30ppm/℃以下,在550nm处测量的透光率为85%以上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115945082A (zh) * 2022-12-28 2023-04-11 天津泰合利华材料科技有限公司 一种UiO-66-NH2基混合基质膜的制备方法
JP2024078923A (ja) * 2022-11-30 2024-06-11 大阪瓦斯株式会社 芳香族ポリアミド系樹脂およびその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200083797A (ko) * 2018-12-28 2020-07-09 인하대학교 산학협력단 폴리아마이드-이미드 공중합체 및 이를 이용한 투명필름

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200083797A (ko) * 2018-12-28 2020-07-09 인하대학교 산학협력단 폴리아마이드-이미드 공중합체 및 이를 이용한 투명필름

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HANSOL JANG: "Fibers and Polymers", pages: 2161 - 2165 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024078923A (ja) * 2022-11-30 2024-06-11 大阪瓦斯株式会社 芳香族ポリアミド系樹脂およびその製造方法
CN115945082A (zh) * 2022-12-28 2023-04-11 天津泰合利华材料科技有限公司 一种UiO-66-NH2基混合基质膜的制备方法

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