本发明专利技术涉及柔性电子、柔性显示技术领域，尤其涉及一种含有酰胺和酰亚胺结构的二酐、其制备方法及应用。所述含有酰胺和酰亚胺结构的二酐具有式(Ⅰ)所示结构：其中，Q
【技术实现步骤摘要】
一种含有酰胺和酰亚胺结构的二酐、其制备方法及应用
本专利技术涉及柔性电子、柔性显示
，尤其涉及一种含有酰胺和酰亚胺结构的二酐、其制备方法及应用。
技术介绍
在柔性电子、柔性显示领域，通常需要通过透明聚合物薄膜材料替代玻璃等硬质透明材料，实现器件的薄型化、轻量化和柔性化。例如柔性OLED显示、柔性LCD显示、柔性太阳能电池、柔性传感器、柔性透明加热器、柔性触控、柔性透明印制电路、可穿戴设备等。目前，聚酰亚胺薄膜材料通常使用芳香族四甲酸二酐与芳香族二胺的缩聚反应得到的全芳香族聚酰亚胺，其表现出深琥珀色，难以应用于高透明性的领域。为了实现高透明性，通常使用脂环族单体或含氟的单体制得无色透明聚酰亚胺，但是，这些透明聚酰亚胺通常模量和强度较低，而且热膨胀系数较高。当采用脂环族单体，消除了产生颜色的电荷转移络合物，其具有很好的透明性，但是，这些脂环结构具有曲折的构象，通常也是顺式构型，分子链堆积较为松散，因此这些脂环族透明聚酰亚胺通常具有很高的热膨胀系数，同时脂环族聚酰亚胺耐热性也较差，丧失了聚酰亚胺的耐热性优势。但是，低热膨胀系数、高耐热是应用于柔性电子、柔性显示的必需性能，如柔性显示面板、或者柔性印制电路，其所需透明聚酰亚胺薄膜材料具有低的线性热膨胀系数(CTE不超过25ppm/K)，以使其构造多层复合膜结构时，可以适应无机或金属膜层材料的热膨胀性能，从而具有高温尺寸稳定性。能保持尺寸稳定性将对器件的品质与可靠性产生影响。如果在高温时的尺寸变化过大，将在材料层界面间产生内应力，导致器件显示精度的降低以及在弯曲时造成层与层间的剥离。因此，现有无色透明聚酰亚胺，采用脂环、或者含氟结构，降低了聚酰亚胺的表面能，不利于与其他功能层的粘接。例如柔性印制电路中与电路的粘接、柔性显示中与硬化层的粘接等。因此目前的透明聚酰亚胺在许多柔性领域的应用并不令人满意。现有技术所制备的透明聚酰亚胺薄膜中，同时满足柔性显示所需的高透明，高耐热、低热膨胀系数，且易于与其他功能层粘接，仍然是技术发展的难点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种含有酰胺和酰亚胺结构的二酐、其制备方法及应用，本专利技术提供的含有酰胺和酰亚胺结构的二酐制得的透明聚酰亚胺的综合性能较优。本专利技术提供了一种含有酰胺和酰亚胺结构的二酐，具有式(Ⅰ)所示结构：其中，Q1和Q2独立地选自苯基、环己基、取代的苯基或取代的环己基；Y选自苯基或环己基。在本专利技术的某些实施例中，所述取代的苯基中的取代基选自卤素、烷基、环烷基、氟烷基或酯基。在本专利技术的某些实施例中，所述取代的环己基中的取代基选自卤素、烷基、环烷基、氟烷基或酯基。在本专利技术的某些实施例中，所述取代的苯基中的取代基选自-F、-CH3或-CF3。在本专利技术的某些实施例中，所述取代的环己基中的取代基选自-F、-CH3或-CF3。在本专利技术的某些实施例中，Q1和Q2独立的选自式(Q-1)～(Q-6)所示结构；在本专利技术的某些实施例中，具有式(Ⅰ)所示结构的二酐选自具有式(1)～(13)所示结构；本专利技术还提供了一种上文所述的含有酰胺和酰亚胺结构的二酐的制备方法，包括以下步骤：具有式(T1-1)所示结构的四酸化合物经脱水环化反应，得到具有式(Ⅰ)所示结构的含有酰胺和酰亚胺结构的二酐；其中，Q1和Q2独立地选自苯基、环己基、取代的苯基或取代的环己基；且Q1和Q2为不同的基团；Y选自苯基或环己基；或具有式(T2-1)所示结构的四酸化合物经脱水环化反应，得到具有式(Ⅰ)所示结构的含有酰胺和酰亚胺结构的二酐；其中，Q1选自苯基、环己基、取代的苯基或取代的环己基；且Q1和Q2为相同的基团；Y选自苯基或环己基。所述含有酰胺和酰亚胺结构的二酐的制备方法中，Q1、Q2和Y的选择基团同上，在此不再赘述。在本专利技术的某些实施例中，所述具有式(T1-1)所示结构的四酸化合物按照以下方法制备得到：将具有式(T1-2)所示结构的酸酐化合物与具有式(T1-3)所示结构的含有邻二羧基的胺进行酰胺化反应，得到具有式(T1-1)所示结构的四酸化合物；其中，Q1和Q2独立地选自苯基、环己基、取代的苯基或取代的环己基；且Q1和Q2为不同的基团；Y选自苯基或环己基。在本专利技术的某些实施例中，具有式(T1-2)所示结构的酸酐化合物按照以下方法制备得到：将具有式(T1-4)所示结构的酰卤与具有式(T1-5)所示结构的含有邻二羧基的胺进行酰胺化反应，得到具有式(T1-2)所示结构的酸酐化合物；其中，Q1和Q2独立地选自苯基、环己基、取代的苯基或取代的环己基；且Q1和Q2为不同的基团；Y选自苯基或环己基；E选自-F、-CH3或-CF3。在本专利技术的某些实施例中，具有式(T1-4)所示结构的酰卤与具有式(T1-5)所示结构的含有邻二羧基的胺进行的酰胺化反应的温度为-10～20℃，时间为5～24h。在本专利技术的某些实施例中，具有式(T1-4)所示结构的酰卤与具有式(T1-5)所示结构的含有邻二羧基的胺进行酰胺化反应是在第一溶剂中进行的。在本专利技术的某些实施例中，所述第一溶剂选自二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙腈、丙酮、丁酮、四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲苯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或几种。在本专利技术的某些实施例中，具有式(T1-4)所示结构的酰卤与具有式(T1-5)所示结构的含有邻二羧基的胺的摩尔比是0.95～1.05：1～2。在某些实施例中，具有式(T1-4)所示结构的酰卤与具有式(T1-5)所示结构的含有邻二羧基的胺的摩尔比是1：2或1：1。在本专利技术的某些实施例中，所述酰胺化反应后，还包括过滤，以及将过滤后的固体物质进行干燥。本专利技术对所述过滤和干燥的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的过滤和干燥的方法即可。得到具有式(T1-2)所示结构的酸酐化合物后，将具有式(T1-2)所示结构的酸酐化合物与具有式(T1-3)所示结构的含有邻二羧基的胺进行酰胺化反应，得到具有式(T1-1)所示结构的四酸化合物。在本专利技术的某些实施例中，具有式(T1-2)所示结构的酸酐化合物与具有式(T1-3)所示结构的含有邻二羧基的胺进行酰胺化反应的温度为0～50℃，时间为5～24h。在本专利技术的某些实施例中，具有式(T1-2)所示结构的酸酐化合物与具有式(T1-3)所示结构的含有邻二羧基的胺的酰胺化反应是在第二溶剂中进行的。在本专利技术的某些实施例中，所述第二溶剂选自二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙腈、丙酮、丁酮、四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲苯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或几种。在本专利技术的某些实施例中，具有式(T1-2)所示结构的酸酐化合物与具有式(T1-3)所示结构的含有邻二羧基的胺的摩尔比是1：1～2。在某些实施例中，具有式(T1-2)所示结构的酸酐化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含有酰胺和酰亚胺结构的二酐，具有式(Ⅰ)所示结构：/n
【技术特征摘要】
1.一种含有酰胺和酰亚胺结构的二酐，具有式(Ⅰ)所示结构：
其中，Q1和Q2独立地选自苯基、环己基、取代的苯基或取代的环己基；
Y选自苯基或环己基。
2.根据权利要求1所述的二酐，其特征在于，取代的苯基中的取代基选自卤素、烷基、环烷基、氟烷基或酯基；
取代的环己基中的取代基选自卤素、烷基、环烷基、氟烷基或酯基。
3.根据权利要求1所述的二酐，其特征在于，取代的苯基中的取代基选自-F、-CH3或-CF3；
所述取代的环己基中的取代基选自-F、-CH3或-CF3。
4.根据权利要求1所述的二酐，其特征在于，具有式(Ⅰ)所示结构的二酐选自具有式(1)～(13)所示结构；
5.一种含有酰胺和酰亚胺结构的二酐的制备方法，包括以下步骤：
具有式(T1-1)所示结构的四酸化合物经脱水环化反应，得到具有式(Ⅰ)所示结构的含有酰胺和酰亚胺结构的二酐；
其中，Q1和Q2独立地选自苯基、环己基、取代的苯基或取代的环己基；且Q1和Q2为不同的基团；
Y选自苯基或环己基；
或
具有式(T2-1)所示结构的四酸化合物经脱水环化反应，得到具有式(Ⅰ)所示结构的含有酰胺和酰亚胺结构的二酐；
其中，Q1选自苯基、环己基、取代的苯基或取代的环己基；且Q1和Q2为相同的基团；
Y选自苯基或环己基。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，具有式(T1-1)所示结构的四酸化合物按照以下方法制备得到：
【专利技术属性】
技术研发人员：郭海泉，杨正慧，时舜，杨正华，高连勋，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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