反应性寡聚物、增材制造方法及其制品技术

一种反应性寡聚物，具有衍生自聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚芳醚酮、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰胺、聚酯、聚芳酯、聚酯酰胺、聚碳酸酯、聚苯并恶唑或聚苯并咪唑中的至少一种并被至少一个能够在反应性寡聚物形成后进行热扩链和交联的未反应官能团官能化的骨架，其中反应性寡聚物的M

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反应性寡聚物、增材制造方法及其制品


[0001]本申请要求于2019年11月8日提交的美国临时申请号62/932,892和2020年9月8日提交的美国临时申请号63/075,610的权益，其公开内容通过引用的方式整体并入本文。

技术介绍

[0002]全芳族聚酰胺酰亚胺(PAI)是在聚合物骨架中具有交替环状酰亚胺和酰胺键的高性能聚合物，于1970年代初首次商业化。高分子量PAI具有优异的高温强度、低温韧性和冲击强度，以及出色的耐化学性和尺寸稳定性。高分子量PAI可以在聚合物骨架中具有未酰亚胺化的酰胺酸基团。酰胺酸基团赋予聚合物骨架一些灵活性，这使得PAI在某种程度上可熔融加工，但并不容易。然而，仍然存在与高分子量PAI的熔融加工相关的若干挑战。熔体粘度对温度和剪切速率高度敏感，PAI的加工窗口较窄，加工温度要求高于600℉(316℃)。酰胺酸通过环化脱水热转化为酰亚胺，酰胺酸基团转化为环状酰亚胺基团导致聚合物骨架的刚性快速增加，因此熔体粘度快速增加。如果在挤出过程中发生这种情况，则存在聚合物熔体可能会在挤出机中固化的风险。由于存在未酰亚胺化的酰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种反应性寡聚物，其包含衍生自聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚芳醚酮、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰胺、聚酯、聚芳酯、聚酯酰胺、聚碳酸酯、聚苯并恶唑或聚苯并咪唑中的至少一种并且被至少一个能够在所述反应性寡聚物形成后进行热扩链和交联的未反应官能团官能化的骨架，其中使用卡罗瑟斯方程计算得到所述反应性寡聚物的数均分子量(M
n
)为约250g/mol至约10000g/mol。2.根据权利要求1所述的反应性寡聚物，其中所述至少一个未反应官能团为马来酰亚胺、5
‑
降冰片烯
‑
2,3
‑
二羧酸酰亚胺、邻苯二甲腈、苯并环丁烯、联苯撑、氰酸酯、酮乙炔、乙炔、甲基乙炔、苯基乙炔、炔丙基醚、苯并恶嗪，或其组合。3.根据权利要求1或2所述的反应性寡聚物，其被能够在所述反应性寡聚物形成后进行热扩链和交联的第一未反应官能团和第二未反应官能团官能化，其中所述第一未反应官能团在第一温度范围内自反应，所述第二未反应官能团在第二温度范围内自反应，并且所述第二温度范围高于所述第一温度范围。4.根据权利要求1至3中任一项所述的反应性寡聚物，其中所述骨架为直链或支链的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的反应性寡聚物，其中所述骨架衍生自聚酰胺酰亚胺。6.根据权利要求5所述的反应性寡聚物，其中所述至少一个未反应官能团衍生自选自由以下组成的组中的单体或封端剂：
7.根据权利要求6所述的反应性寡聚物，其包含衍生自以下的单元：至少一种选自由偏苯三酸酐和4
‑
氯甲酰基邻苯二甲酸酐组成的组中的酸酐；至少一种选自由1,3
‑
二氨基苯、3,4'
‑
氧基二苯胺和4,4'
‑
氧基二苯胺组成的组中的芳族二胺，以及至少一种选自由4
‑
甲基乙炔基邻苯二甲酸酐和4
‑
苯基乙炔基邻苯二甲酸酐组成的组中的封端剂。8.根据权利要求6所述的反应性寡聚物，其包含衍生自以下的单元：至少一种选自由均苯四酸二酐和4,4'
‑
氧基二邻苯二甲酸酐组成的组中的二酐；至少一种选自由间苯二甲酸和间苯二甲酰氯组成的组中的二官能芳族化合物；至少一种选自由1,3
‑
二氨基苯、3,4'
‑
氧基二苯胺和4,4'
‑
氧基二苯胺组成的组中的芳族二胺；以及至少一种选自由4
‑
甲基乙炔基邻苯二甲酸酐和4
‑
苯基乙炔基邻苯二甲酸酐组成的组中的封端剂。9.根据权利要求6所述的反应性寡聚物，其包含衍生自以下的单元：至少一种选自由均苯四酸二酐、4,4'
‑
氧基二邻苯二甲酸酐和4,4'
‑
(乙炔
‑
1,2
‑
二基)二邻苯二甲酸酐组成的组中的二酐；至少一种选自由间苯二甲酸和间苯二甲酰氯组成的组中的二官能芳族化合物；至少一种选自由1,3
‑
二氨基苯、3,4'
‑
氧基二苯胺和4,4'
‑
氧基二苯胺组成的组中的芳族二胺；以及至少一种选自由邻苯二甲酸酐、4
‑
甲基乙炔基邻苯二甲酸酐和4
‑
苯基乙炔基邻苯二甲酸酐组成的组中的酸酐。10.根据权利要求1至4中任一项所述的反应性寡聚物，其中所述骨架衍生自聚酰亚胺。11.根据权利要求10所述的反应性寡聚物，其具有式(I)：
其中由Ar1表示的四价芳基为以下中的至少一种：由Ar2表示的二价芳基为以下中的至少一种：Y1和Z1各自独立地衍生自选自由以下组成的组中的封端剂：
并且n选择为提供约250至约10000g/mol范围内的计算M
n
。12.根据权利要求11所述的反应性寡聚物，其中Y和Z不同。13.根据权利要求10至12中任一项所述的反应性寡聚物，其中所述聚酰亚胺是聚醚酰亚胺。14.根据权利要求13所述的反应性寡聚物，其中所述未反应官能团是甲基乙炔基、苯基乙炔基或马来酰亚胺中的至少一种。15.根据权利要求13所述的反应性寡聚物，其中所述未反应官能团衍生自4
‑
甲基乙炔基邻苯二甲酸酐、4
‑
苯基乙炔基邻苯二甲酸酐、4,4'
‑
(乙炔
‑
1,2
‑
二基)二邻苯二甲酸酐或N
‑
(4
‑
氨基苯基)马来酰亚胺中的至少一种。16.根据权利要求13所述的反应性寡聚物，其包含衍生自4,4'
‑
(4,4'
‑
亚异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)(CAS 38103
‑
06
‑
9)、1,3
‑
苯二胺、4
‑
甲基乙炔基邻苯二甲酸酐和N
‑
(4
‑
氨基苯基)马来酰亚胺的单元。17.根据权利要求13所述的反应性寡聚物，其包含衍生自以下的单元：2,3,3',4'
‑
联苯四羧酸二酐；至少一种选自由1,3
‑
苯二胺、3,4'
‑
氧基二苯胺和4,4'
‑
氧基二苯胺组成的组中的芳族二胺；以及至少一种选自4
‑
甲基乙炔基邻苯二甲酸酐和4
‑
苯基乙炔基邻苯二甲酸酐的封端剂。18.根据权利要求1至4中任一项所述的反应性寡聚物，其中所述骨架衍生自聚芳醚酮。19.根据权利要求18所述的反应性寡聚物，其具有式(II)：其中由Ar3表示的二价芳基为以下中的至少一种：
其中S1、S2、S3和S4各自独立地选自由H、F、Cl、Br、C1‑6直链或支链烷基和苯基组成的组；并且W是：由Ar4表示的二价芳基为以下中的至少一种：Y2和Z2各自独立地衍生自选自由以下组成的组中的封端剂：其中D是：并且A是：
并且n选择为提供约250至约10000g/mol范围内的计算M
n
。20.根据权利要求19所述的反应性寡聚物，其中Y2和Z2不同。21.根据权利要求19或20所述的反应性寡聚物，其中所述未反应官能团是甲基乙炔基、苯基乙炔基或马来酰亚胺中的至少一种。22.根据权利要求1至4中任一项所述的反应性寡聚物，其中所述骨架衍生自聚醚砜。23.根据权利要求22所述的反应性寡聚物，其具有式(III)：其中由Ar5表示的二价芳基为：由Ar6表示的二价芳基具有式(IIIa)：Y3和Z3各自独立地衍生自选自由以下组成的组中的封端剂：
其...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：北卡罗来纳查佩尔山大学，
类型：发明
国别省市：