專利名稱：基于2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷的聚酰亞胺纖維紡絲原液及其制備的制作方法
技術領域：
本發明屬于聚酰亞胺纖維紡絲原液及其制備領域，特別涉及一種基于2，2_雙(3-氨基-4-羥基苯基) 六氟丙烷的聚酰亞胺纖維紡絲原液及其制備方法。
背景技術：
聚酰亞胺是一類綜合性能非常優異的高分子材料，具有特別優異的耐熱性、耐低溫性、阻燃性、電氣性能和力學性能，被廣泛地應用于電子微電子、航空航天、激光、光電等高科技領域。有關聚酰亞胺樹脂領域的研究開發工作已有不少報道中國發明專利CN101003716A公開了一種含酚羥基聚酰亞胺粘合劑的制備方法，其主要特征在于(I)摩爾比為I : I的含酚羥基芳香族二元胺化合物或其與其它芳香組二元胺的混合物和芳香族二元酐在強極性非質子有機溶劑中，于O V 10°C下反應4 8小時后，得到均相、透明、粘稠的聚羥基酰胺酸溶液；(2)氮氣氣氛中，加入共沸脫水劑，力口熱，120°C 160°C回流共沸脫水亞胺化反應I 6小時，冷卻至室溫，得到了含酚羥基聚酰亞胺粘合劑，其中共沸脫水劑與強極性非質子有機溶劑的體積比為I : I 5。中國發明專利CN1927908A公開了一種含酚羥基聚酰亞胺粉末的制備方法，其主要特征在于(I)摩爾比為I : I的含酚羥基芳香族二元胺化合物或含酚羥基芳香族二元胺與其它二元胺的混合物和芳香族二元酐在強極性非質子有機溶劑中，氮氣保護下，于(TC 30°C下反應3 12小時后，得到透明粘稠的聚羥基酰胺酸溶液，其中，強極性非質子有機溶劑占整個反應體系的質量百分數為5% 30% ; (2)氮氣氣氛中，加入共沸脫水劑，加熱升溫，于120°C 160°C的溫度范圍內，回流共沸脫水亞胺化反應5 18小時，冷卻至室溫，過濾，洗滌，真空干燥，得到含酚羥基聚酰亞胺粉末，其中，共沸脫水劑與強極性非質子有機溶劑的體積比為O. I 10 I。虞鑫海等人耐高溫單組分環氧膠粘劑的研制，粘接，2008，29 (12) :16_19公開了一種聚酰亞胺的制備方法，其主要特征在于以馬來酸酐(MA)為封端劑，以2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷(BAHPFP)、2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPOPP)、2，2_雙[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)為主原料合成得到了含酚羥基的聚醚酰亞胺樹脂(HPEI)。中國發明專利CN101560298A公開了一種熱塑性含氟全芳型聚酰亞胺粉末及其制備方法，主要特征在于，在催化劑的作用下，摩爾比為I : O. 8 I. 2的含氟芳香族二元伯胺與芳香族二元酸酐在酚類溶劑中，與100°C 180°C的溫度范圍內反應5-10小時后，趁熱倒入高速攪拌狀態下的沉析劑中，析出固體粉末，過濾、洗滌、浸泡、過濾、干燥，獲得熱塑性含氟全芳型聚酰亞胺粉末。中國發明專利CN101580637A公開了一種含脂環聚酰亞胺薄膜及其制備方法，主要特征在于室溫下，將脂環二元伯胺、芳香族二元伯胺溶解于強極性非質子有機溶劑中，攪拌呈均相溶液后，加入芳香族二元酸酐，攪拌，于室溫下反應1-3小時后，獲得均相、透明、粘稠狀的含脂環聚酰胺酸樹脂溶液；用強極性非質子有機溶劑調節上述含脂環聚酰胺酸樹脂溶液的粘度，于流延機中成膜，加熱升溫，進行脫水熱亞胺化反應，冷卻，脫膜，獲得均相透明的含脂環聚酰亞胺薄膜。中國發明專利CN101597428A公開了一種全芳型含氟無色透明聚酰亞胺薄膜及其制備方法，主要特征在于將含氟芳香族二元伯胺和強極性非質子有機溶劑加入聚合瓶中，室溫下攪拌，完全溶解后，冰水浴冷卻至5°C以下，加入芳香族二元酸酐，攪拌，于5°C -IO0C的溫度范圍內反應3小時后，獲得均相、透明、粘稠狀的含氟芳香族聚酰胺酸樹脂溶液；用強極性非質子有機溶劑調節上述含氟芳香族聚酰胺酸樹脂溶液的粘度，于流延機中成膜，加熱升溫，進行脫水熱亞胺化反應，冷卻，脫膜，獲得全芳型含氟無色透明聚酰亞胺薄膜。中國發明專利CN101585923A公開了一種高可見光透過性聚酰亞胺薄膜及其制備方法，主要特征在于在室溫下，將二元伯胺溶解于強極性非質子有機溶劑體系中，冰水浴冷卻至5°C -10°C的溫度范圍內，加入芳香族二元酸酐，攪拌，于5°C -10°C的溫度范圍內反應4-10小時后，獲得均相、透明、粘稠狀的聚酰胺酸樹脂溶液；調節該聚酰胺酸樹脂溶液的粘度，于流延機中成膜，熱亞胺化，獲得均相透明的聚酰亞胺薄膜。聚酰亞胺(PI)纖維是具有較高強度和模量、良好耐熱性、耐輻射性能和電絕緣性能的高性能纖維之一，特別是耐輻射、電絕緣性能比其它高性能纖維更為優異，因此可以廣泛應用在某些特殊環境下，例如，消防、電子、航空航天和軍事工業等領域。PI纖維在國內外曾有過廣泛的研究，但是由于成本和技術等原因，目前工業化的PI纖維品種很少。法國Rhone-Poulenc公司推出的一種特殊的聚酰亞胺阻燃纖維，型號為235AGF，該纖維的性能主要是不燃、不熔、不形成微粒、受熱不收縮。它有很強的機械強力、耐酸、耐有機溶劑。可廣泛用作安全毯、座位防護罩、防護服、高溫過濾等材料。P84是商業化最早的聚酰亞胺纖維，它是奧地利Lenzing AG公司(即現在的Inspec Fibers)于80年代中期推出的產品，是由3，3 '，4，4'-四羧基二苯甲酮二酐(BTDA)和4，4' — 二異氰酸酯二苯甲烷(MDI)及甲苯二異氰酸酯(TDI)制得的。目前美國、俄羅斯等發達國家都正在加緊研究聚酰亞胺纖維，由于高強高模的聚酰亞胺纖維屬于先進復合材料的增強劑，用于航空、航天器及火箭的制造，有關的報道比較少，但發達國家對該纖維的研究從未中斷過。虞鑫海等人[中國發明專利CN101922061A]公開了一種聚酰亞胺纖維及其制備方法，其主要特征在于采用摩爾比為I : I的芳香族二元伯胺與芳香族二元酸酐在強極性非質子有機溶劑體系中，于室溫下攪拌反應2-4小時后，獲得均相透明粘稠狀的聚酰胺酸溶液，其中，芳香族二元伯胺由含酚羥基的芳香族二元伯胺和無酚羥基的芳香族二元伯胺組成，其摩爾比為I : O. 1-10;然后，將上述聚酰胺酸溶液倒入紡絲機中，螺桿擠出，經過噴絲板、凝固浴，成纖，拉伸，卷繞，得到初生纖維；最后，將該初生纖維高溫處理，得到綜合性能良好的聚酰亞胺纖維。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種基于2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷的聚酰亞胺纖維紡絲原液及其制備方法，采用的原料，樹脂分子量容易控制，分子結構也容易調整，有利于制備理想性能的聚酰亞胺高性能纖維，具有良好的應用前景；制備方法反應條件溫和，有利于產品的產業化。本發明的一種基于2，2_雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷的聚酰亞胺纖維紡絲原液，所述紡絲原液的組分的結構式如下
權利要求
1.一種基于2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷的聚酰亞胺纖維紡絲原液，其特征在于所述紡絲原液的組分的結構式如下
2.一種基于2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷的聚酰亞胺纖維紡絲原液的制備方法，包括 在室溫下，將2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷和強極性非質子有機溶劑加入反應釜中，攪拌溶解后，加入均苯四甲酸二酐，攪拌反應O. 5-1小時，再加入芳香族二元伯胺單體，攪拌反應3-5小時，得到均相粘稠的基于2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷的聚酰亞胺纖維紡絲原液；、 其中，2, 2-雙(3-氨基-4-輕基苯基)六氟丙燒與芳香族二兀伯胺單體的摩爾比為I I ;均苯四甲酸二酐的摩爾數等于2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷與芳香族二元伯胺單體的摩爾數之和；強極性非質子有機溶劑與總反應物的體積質量比為3毫升-4毫升I克，總反應物的質量是指2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷、芳香族二元伯胺單體與均苯四甲酸二酐的質量之和。
3.根據權利要求2所述的一種基于2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷的聚酰亞胺纖維紡絲原液的制備方法，其特征在于所述的強極性非質子有機溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亞砜中的一種或幾種。
4.根據權利要求2所述的一種基于2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷的聚酰亞胺纖維紡絲原液的制備方法，其特征在于所述芳香族二元伯胺單體選自對苯二胺或4，4’ -二氨基二苯醚中的一種或兩種。
全文摘要
本發明涉及一種基于2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷的聚酰亞胺纖維紡絲原液及其制備方法，紡絲原液的組分的結構式如下或制備方法包括在室溫下，將2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷和強極性非質子有機溶劑加入反應釜中，攪拌溶解后，加入均苯四甲酸二酐，攪拌反應0.5-1小時，再加入芳香族二元伯胺單體，攪拌反應3-5小時，即得。本發明采用的原料，樹脂分子量容易控制，分子結構也容易調整，有利于制備理想性能的聚酰亞胺高性能纖維，具有良好的應用前景；制備方法反應條件溫和，有利于產品的產業化。
文檔編號D01F6/78GK102660796SQ20121013018
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者虞鑫海, 陳梅芳 申請人:上海睿兔電子材料有限公司, 東華大學