化反应的反应混合物同样可以 包括另外的聚合共溶剂。适合的聚合共溶剂的实例包括但不限于1,2_二甲氧基乙烷、1,2_ 二甲氧基丙烷、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四乙醇二甲醚。在一些实施方案中,聚合溶 剂和/或反应共溶剂可以是水可混溶的溶剂。
[0022] 可以用于制备ΡΙ或ΡΑΕ聚合物的适合的二胺的实例包括但不限于4,4'-[1,4-亚苯 基-双(1-甲基亚乙基)]双苯胺(DAPI)、2,2-双(4-[4_氨基苯氧基]苯基)丙烷(ΒΑΡΡ)、2,2-双(4-[4_氨基苯氧基]苯基)六氟丙烷(HFBAPP)、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷(84-八_ 八卩)、4,4'-氧二苯胺((^)、1,3-亚苯基二胺、1,4-亚苯基二胺、4,4'-亚甲基二苯胺(1^)、 3,4'_氧二苯胺、4,4'_二氨基二苯基砜(DDS)、3,3'_二氨基二苯基砜、4,4'_二氨基二苯基 硫醚(ASD)、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯(APB-133)、4,4'_亚甲基-双(2-氯苯胺)、1,3_双(氨 基丙基)四甲基二硅氧烷、间联甲苯胺(m-tolidine)、邻联甲苯胺、1,4_二氨基均四甲苯 (DAD)、1,3_二氨基均三甲苯(DAM)以及上文引用的美国专利和美国专利申请中提及的二 胺。
[0023]可以用于制备PI或PAE聚合物的适合的四羧酸二酐的实例包括但不限于均苯四甲 酸二酐(?10^)、3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(8了0厶)、2,2'-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷 二酐(6Π )Α)、3,3',4,4'_双苯基的四羧酸二酐(ΒΗ)Α)、4,4'_氧双邻苯二甲酸酐(0DPA)、5- (2,5-二氧四氢呋喃)-3-甲基-3-环亚己基-1,2-二羧酸酸酐(8-4400)、4,4'-双酚二酐 (8卩六0六)、3,3',4,4'-二苯基砜的四羧酸二酐(050六)乙二醇双(偏苯三甲酸酐)以及上文引 用的美国专利和美国专利申请中提及的四羧酸二酐。
[0024]可以适当地采用用于聚合、酰亚胺化和酯化反应的一系列不同的时间、聚合温度 和浓度条件酰亚胺化和酯化反应。这些工艺的实例描述于上文引用的美国专利和美国专利 申请。本领域技术人员应当理解对这些合成采用的适当的条件。 步骤2-用纯化溶剂稀释
[0025] 在步骤1的聚合、酰亚胺化和/或酯化反应之后,步骤1中形成的反应混合物可以用 至少一种(例如两种、三种或更多种)的纯化溶剂稀释形成含有聚酰亚胺或聚酰胺酯的稀释 的有机溶剂。纯化溶剂可以是在25°C具有比极性质子惰性聚合溶剂更低的极性并且在具有 比聚合溶剂更低的水溶解度的一种溶剂或者两种或更多种溶剂的组合。不希望受到理论的 束缚,据信纯化溶剂的两个关键作用在于(1)在溶液中维持PI或PAE聚合物和(2)与水和/或 含有添加剂的水溶液形成双相混合物。本公开的上下文中,双相混合物是指含有两种不同 并且分离的相(例如两种不同的液相)的混合物。
[0026] 在一些实施方案中,纯化溶剂可以包括任选由至少一种卤化物(例如F、Cl、Br或I) 取代的酯、醚、酮、碳氢化合物或其混合物。适合的纯化溶剂的实例包括但不限于醋酸甲酯、 醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸仲丁酯、醋酸环己酯、乳 酸乙酯、丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)、醋酸四氢糠酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、甲酸异丁酯、甲 酸戊酯、ε_己内酯、二乙醚、二丙醚、二丁醚、二环己基醚、环戊甲基醚、甲基叔丁基醚、乙基 叔丁基醚、苯甲醚、苯乙醚、二苯基醚、1,2_二甲氧基丙烷、1,2_二甲氧基乙烷、2-丁酮、2-戊 酮、3-戊酮、甲基异丁基酮、乙基异丁基酮、甲基异丙基酮、环戊酮、环己酮、苯乙酮、异佛尔 酮、异亚丙基丙酮、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、氯苯、1,2_二氯苯、α,α,α-三氟甲苯、戊烧、己 烷、庚烷、辛烷、环己烷、甲基环己烷、环亚己基及其混合物。
[0027] 根据ΡΙ或ΡΑΕ聚合物的溶解度表征,纯化溶剂可用作稀释/纯化步骤中唯一的溶 剂。然而,在一些实施方案中,除了纯化溶剂,可以采用纯化共溶剂。纯化共溶剂是在25°C在 水中具有比纯化溶剂更高(例如明显更高)的溶解度在水中的溶解度的有机溶剂。一般来 说,纯化共溶剂不单独使用,而是与一种或多种纯化溶剂组合使用。在一些实施方案中,纯 化溶剂可以是与水不易混溶的溶剂。
[0028]适合的纯化共溶剂的实例包括但不限于丙酮、γ-丁内酯(GBL)、呋喃、四氢呋喃、 甲基四氢呋喃、四氢呋喃甲基醚,1,4_二氧六环及其混合物。在一些实施方案中,纯化溶剂 可以是与水易混溶的溶剂。 步骤3-清洗稀释的有机溶液
[0029] 一旦ΡΙ或ΡΑΕ聚合物已经在纯化溶剂中稀释,这一稀释的有机溶液可以经受水和/ 或含有添加剂(例如酸或碱)的水溶液清洗以获得清洗的有机溶液。不希望受到理论的束 缚,据信这一步骤可以将聚合溶剂、聚合副产物、催化剂、残留单体和其他杂质从含有聚合 物的有机相去除至水相中,来纯化ΡI或ΡΑΕ聚合物。
[0030]当含有添加剂的水溶液被用于这一步骤中时,这一溶液可以含有酸、碱或另外的 组分,诸如螯合剂,其浓度足以通过去除杂质(例如聚合副产物)来提高ΡΙ或ΡΑΕ聚合物的纯 度。这一水溶液中酸、碱或其他添加剂的浓度可以在从至少约0 . 1 w t % (例如至少约 0.3wt%、至少约0.5wt%或至少约lwt%)至至多约10wt% (例如至多约8wt%、至多约7wt% 或至多约5wt%)的范围。
[0031] 在一些实施方案中,清洗步骤可以包括向上文稀释步骤中获得的稀释的有机溶剂 加入水或水溶液。在这一实施方案中,清洗步骤可包括形成具有有机相和水相的混合物(例 如通过允许有机相和水相彼此分离)。清洗步骤还可以包括去除水相。一般来说,清洗稀释 的溶液可以基本上去除稀释的有机溶液中至少一种聚合物溶剂或另一种杂质。
[0032] 为了提高清洗步骤的效果,来自步骤2的含有PI或PAE聚合物以及水性清洗介质 (例如水或水溶液)的稀释的有机溶液可以通过搅动来混合。这一搅动可以是搅拌、振动、倒 置或允许有效混合有机相和水相的任何其他方法的形式。
[0033] 混合之后,混合物可以静置不受干扰直到形成两个不同并且分离的相。形成不同 并且分离的相时,水相可以被去除并且丢弃以去除杂质(例如聚合溶剂)。步骤3(和任选地 和步骤2-起,如果需要)可以重复任何次数来达到预期的聚合物纯度。在一些实施方案中, 水冲洗的次数从一次到五次(即一次、二次、三次、四次或五次)。
[0034] 用来纯化PI或PAE聚合物的水和/或含有添加剂的水溶液在每千克聚合物约一千 克至80约80千克水性介质的范围。
[0035] 可以采用很大范围的搅拌速度、时间、温度和分离条件。不希望受到理论的束缚, 据信这一步骤不可或缺的方面是确保混合物足够的搅拌,以将大量聚合溶剂和其他杂质提 取至水相,之后相分离。这些条件可根据混合搅拌和分离所用的容器而变化。在一些实施方 案中,搅动时间是从约1分钟至约24小时(例如从约10分钟至约6小时)。在一些实施方案中, 搅动温度是从约1 〇°C至约40°C (例如从约15°C至约30 °C)。在一些实施方案中,分离时间是 从约10分钟至约24小时(例如从约15分钟至约12小时)。在一些实施方案中,分离温度从约 10 °C至约40 °C (例如从约15 °C至约30 °C)。
[0036] 在一些实施方案中,当PI聚合物形成并被纯化时,最终水性清洗之后留下的残留 聚合溶剂的量为PI聚合物重量的至多约1 wt % (例如至多约0.5wt % ).在一些实施方案中, 当PAE聚合物形成并被纯化时,最终水性清洗之后留下的残留聚合溶剂的量为PAE聚合物重 量的至多约5wt% (例如至多约4wt%、至多约3wt%、至多约2wt%、至多约lwt%、至多约 0.5wt% ) 〇 步骤4-溶剂去除和/或替换
[0037] 在用水性介质(例如水)清洗含有PI或PAE聚合物的有机溶剂之后,有机溶剂中纯 化溶剂的至少一部分(例如基本上全部)可以被去除或替换为至少一种分离溶剂以获得含 有纯化的PI或PAE聚合物的溶液(即纯化的聚合物溶液)。
[0038] 在一些实施方案中,纯化的聚合物溶液中纯化溶剂的至少一部分(例如基本上全 部)(和基本上全部残留水)可以被溶剂替换为分离溶剂。在一些实施方案中,分离溶剂是沸 点等于或高于纯化溶剂的一种溶剂或两种或更多种溶剂的组合。在某些实施方案中,分离 溶剂可以与纯化溶剂或聚合溶剂相同,在其他的实施方案中,分离溶剂可以与纯化溶剂或 聚合溶剂不同。在一些实施方案中,分离溶剂可以与许多工业应用中采用的不同的各种涂 覆和应用方法相容。
[0039]在一些实施方案中,分离溶剂可以包括酮、酯、碳氢化合物、亚砜、醚或其混合物。 适合的分离溶剂的实例包括但不限于甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、2-庚酮、环 戊酮、环己酮、二甲苯、γ-丁内酯、二甲基亚砜、丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)、丙二醇单甲 醚(PGME),乳酸乙酯(EL)及其混合物。
[0040] 在一些实施方案中,分离溶剂可首先加至含有PI或PAE聚合物的清洗的纯化的有 机溶液。在这样的实施方案中,纯化溶剂