本发明专利技术公开了一种硼杂化丙炔基聚合物及其制备方法，所述硼杂化丙炔基聚合物的结构特征是分子链中同时含有硼原子和炔基基团。该树脂以双酚A、3-溴丙炔、有机金属化合物、卤化硼为原料，在惰性气体保护下分三步反应合成硼杂化丙炔基聚合物。首先采用双酚A与3-溴丙炔制备丙炔基双酚A醚，然后将其与有机金属化合物反应生成丙炔基双酚A醚金属化合物，再将其与卤化硼进行聚合得到含有炔基的硼聚合物。本发明专利技术制得的聚合物易溶于常见的有机溶剂中，其固化物的玻璃化转变温度为310℃，800℃下的氮气氛中重量保持率可达到74％，具有优异的耐热性能。该树脂既可作为陶瓷先驱体，改善复合材料的抗氧化性能，也可以用于耐烧蚀树脂基复合材料的改性剂使用。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，所述硼杂化丙炔基聚合物的结构特征是分子链中同时含有硼原子和炔基基团。该树脂以双酚A、3-溴丙炔、有机金属化合物、卤化硼为原料，在惰性气体保护下分三步反应合成硼杂化丙炔基聚合物。首先采用双酚A与3-溴丙炔制备丙炔基双酚A醚，然后将其与有机金属化合物反应生成丙炔基双酚A醚金属化合物，再将其与卤化硼进行聚合得到含有炔基的硼聚合物。本专利技术制得的聚合物易溶于常见的有机溶剂中，其固化物的玻璃化转变温度为310℃，800℃下的氮气氛中重量保持率可达到74％，具有优异的耐热性能。该树脂既可作为陶瓷先驱体，改善复合材料的抗氧化性能，也可以用于耐烧蚀树脂基复合材料的改性剂使用。【专利说明】
本专利技术涉及一种聚合物及其制备方法，具体涉及。
技术介绍
传统的耐高温聚合物，普遍存在的熔融温度高，成型工艺差等缺点限制了其在高性能树脂基复合材料领域的应用。分子链中含炔基的聚合物固化前粘度较小，加工工艺性能好，适用于RTM等成型工艺；在加热条件下，炔基可作为活性基团加成聚合，固化过程无小分子产生；树脂固化后产生芳环结构可大大提高固化树脂的耐温性能。 在聚合物基体中加入无机元素，可以改善树脂基复合材料的抗氧化和耐热性能。目前，运用较多的方法是将耐热性的无机元素(粒子)直接掺杂到树脂基体中。这一方法可以在一定程度上提高树脂基体的热性能。然而直接向树脂基体中加入无机粒子会导致树脂体系的粘度增加，形成凝胶的时间短。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了，该方法制备的硼杂化丙炔基聚合物耐热性能高，并且凝胶时间长。 为达到上述目的，本专利技术所述的硼杂化丙炔基聚合物的结构为 【权利要求】1.一种硼杂化丙炔基聚合物，其特征在于，所述硼杂化丙炔基聚合物的结构为其中，Ph 是苯基， R是Cl或Br。2.一种硼杂化丙炔基聚合物的制备方法，基于权利要求1所述的硼杂化丙炔基聚合物，其特征在于，包括以下步骤: 1)取一定量的双酚A、NaOH溶液、3-溴丙炔、相转移催化剂及溶剂A，再在惰性气体的保护下，将3-溴丙炔及相转移催化剂溶解到溶剂A中，得溶液A，再将双酚A加到NaOH溶液中进行反应，生成双酚A钠盐溶液，然后将溶液A加入到双酚A钠盐溶液中进行反应，得丙炔基双酚A醚，其中，双酚A与NaOH溶液中的NaOH的摩尔比为1: 2.5~3，NaOH溶液的浓度为2~4mol/L，双酚A与3-溴丙炔的摩尔比为1: 2.2~2.6，溶剂A与NaOH溶液的体积比为1: 0.25~2 ; 2)取一定量的有机锂化合物及无水溶剂，再在惰性气体的保护下，将有机锂化合物溶解到无水溶剂中，得溶液B，然后将溶液B滴加到步骤I)得到的丙炔基双酚A醚中进行反应，生成丙炔基双酚A醚锂盐，其中，有机锂化合物与丙炔基双酚A醚的摩尔比为1:0.2~0.75，无水溶剂与有机锂化合物的体积比为1: 0.5~2 ; 或者取一定量的卤代烃、镁粉及溶剂B，再在惰性气体的保护下，将镁粉溶解到溶剂B中，得溶液C，再将卤代烃滴加到溶液C中进行反应，生成烃基格氏试剂，然后将烃基格氏试剂滴加到步骤I)得到的丙炔基双酚A醚中进行反应，生成丙炔基双酚A醚格氏试剂，其中，卤代烃与镁粉的摩尔比为1: 1.15~1.20，丙炔基双酚A醚与烃基格氏试剂的摩尔比为I: 2~2.2，溶剂B与镁粉的摩尔比为1: 0.15~0.5; 3)称取一定量的卤化硼及溶剂C，再在惰性气体的保护下，将卤化硼溶解到溶剂C中，得溶液D，再将溶液D滴加到步骤2)得到的丙炔基双酚A醚锂盐或丙炔基双酚A醚格氏试剂中进行反应，生成硼杂化丙炔基聚合物，其中，溶剂C与卤化硼的摩尔比为1: 0.02~0.05，丙炔基双酚A醚格氏试剂与卤化硼的摩尔比为1:1~2，丙炔基双酚A醚锂盐与卤化硼的摩尔比为1:1~2。3.根据权利要求2所述的硼杂化丙炔基聚合物的制备方法，其特征在于，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵，相转移催化剂与NaOH溶液中的NaOH的摩尔比为1: 1.5-5。4.根据权利要求2所述的硼杂化丙炔基聚合物的制备方法，其特征在于， 步骤I)中的溶剂A为苯、甲苯和氯仿中的一种或几种按任意比例混合的混合物； 步骤2)中的溶剂B为正己烷、环己烷、甲苯中的一种或几种按任意比例混合的混合物； 步骤2)中的无水溶剂为THF、乙醚和甲苯中的一种或几种按任意比例混合的混合物； 步骤3)中的溶剂C为苯、甲苯、正己烷中的一种或几种按任意比例混合的混合物。5.根据权利要求2所述的硼杂化丙炔基聚合物的制备方法，其特征在于， 步骤I)中将双酚A加到NaOH溶液进行反应的过程中反应温度为40~50°C，反应时间为2~4小时；步骤I)中将溶液A加入到双酚A钠盐溶液中进行反应的过程中反应温度为40~50°C，反应时间为10-14小时。6.根据权利要求2所述的硼杂化丙炔基聚合物的制备方法，其特征在于， 步骤2)中将烃基格氏试剂滴加到步骤I)得到的丙炔基双酚A醚中进行反应的过程中反应温度为60~70°C，反应时间为2~6小时； 步骤2)中将溶液B滴加到步骤I)得到的丙炔基双酚A醚中进行反应的过程中反应温度为-78~_20°C，反应时间为2~3小时。7.根据权利要求2所述的硼杂化丙炔基聚合物的制备方法，其特征在于， 步骤3)中溶液D滴加到步骤2)得到的丙炔基双酚A醚格氏试剂进行反应的过程中反应温度为-10~25°C，反应时间为1-5小时； 步骤3)中溶液D滴加到步骤2)得到的丙炔基双酚A醚锂盐进行反应的过程中反应温度为-10~25°C，反应时间为1-5小时。8.根据权利要求2所述的硼杂化丙炔基聚合物的制备方法，其特征在于， 所述卤代烃为C2~C12的烷基或芳基卤代物； 所述烃基格氏试剂为C2~C12烷基格氏试剂。9.根据权利要求2所述的硼杂化丙炔基聚合物的制备方法，其特征在于，所述有机锂化合物为正丁基锂。10.根据权利要求2所述的硼杂化丙炔基聚合物的制备方法，其特征在于，所述卤化硼为三氯化硼或三溴化硼。【文档编号】C08G79/08GK104130418SQ201410337218【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日 【专利技术者】刘育红, 高宁 申请人:西安交通大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种硼杂化丙炔基聚合物，其特征在于，所述硼杂化丙炔基聚合物的结构为其中，Ph是苯基，R是Cl或Br。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘育红，高宁，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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