本申请公开了一种含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂的制备方法、含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂及应用，所述制备方法包括：在非活性气氛下，将异吲哚啉酮双酚单体、卤苯酰基单体、第三单体、带水剂、碳酸盐、溶剂的混合物，反应，得到所述含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂；所述第三单体选自双酚单体或活性双卤单体。本申请引入异吲哚啉酮结构，使耐热性提高10℃～40℃，实现了聚合物耐热性的可控制备，具有简单、高效、成本低等一系列优点，其可用于防腐涂层、复合材料预浸带、薄膜、泡沫、3D打印等制造领域。3D打印等制造领域。3D打印等制造领域。
【技术实现步骤摘要】
一种含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂的制备方法、含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂及应用
[0001]本申请涉及一种含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂的制备方法、含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂及应用，属于高分子合成
技术介绍
[0002]聚芳醚树脂(PAEK、PES)是全芳香热塑性特种工程塑料，自从研制出来就一直被视为国防军工的关键性材料，广泛用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗机械等领域。酚酞基聚芳醚酮(PEK
‑
C)是PAEK中的一类典型的无定形聚合物，具有高强度、高模量、尺寸稳定性好、绝缘、耐腐蚀、耐辐射、自阻燃、抗疲劳性能出众、摩擦学性能突出等优点，其玻璃化转变温度为228～234℃，无定形聚合物的使用温度一般在Tg以下，为了提高材料的使用温度，行业内主要的做法是提高材料的玻璃化转变温度，以提高材料的使用温度。具体方法是增加自由体积，提高主链刚性。
[0003]CN201210071242公布了一种2，6
‑
二卤苯甲腈
‑
4，4
′‑
二卤二苯酮
‑
酚酞三元共聚物，由于酞侧基的刚性不足，玻璃化转变温度为225℃～265℃。JP02283726A公布了一种含异吲哚啉酮结构聚芳醚酮的合成方法，由于所用主链刚性不足，材料玻璃化转变温度不高，提升空间有限。
[0004]异吲哚啉酮双酚是由酚酞制备而来，在酚酞无法用药的情况下，其制备成本大幅下降，取代的苯基也能够衍生出多种取代结构。扭曲非平面结构特点阻碍高分子链堆砌，赋予聚合物良好的溶解加工性，酰亚胺环保持良好的热稳定性，对于聚合物耐热性的提高和防止高温失效起到很好的保护作用。
技术实现思路
[0005]本申请开发含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂的三元共聚技术，使材料性能得到良好的展现，并有望在功能膜、复合材料、薄膜制备等领域实现应用。
[0006]本申请的目的在于通过共聚方法成功异吲哚啉酮结构侧基引入无定形聚芳醚酮树脂合成，并形成系列三元共聚物结构，改善其主链刚性和材料极性，提高材料的使役性能。
[0007]本申请以异吲哚啉酮双酚或其烷基取代物、苯基取代物为原料，并将其作为主要结构用于聚芳醚酮树脂的合成。
[0008]根据本申请的一个方面，提供了一种含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂的制备方法，所述制备方法包括：
[0009]在非活性气氛下，将异吲哚啉酮双酚单体、双卤基单体、第三单体、带水剂、碳酸盐、溶剂的混合物，反应，得到所述含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂；
[0010]所述第三单体选自双酚单体或活性双卤单体。
[0011]可选地，所述异吲哚啉酮双酚单体选自3，3
‑
二(4
‑
羟基苯基)
‑2‑
苯基异吲哚啉
‑1‑
酮、、3，3
‑
二(4
‑
羟基
‑3‑
甲基苯基)
‑2‑
苯基异吲哚啉
‑1‑
酮、3，3
‑
二(4
‑
羟基
‑3‑
异丙基苯基)
‑2‑
苯基异吲哚啉
‑1‑
酮中的至少一种。
[0012]可选地，所述双卤基单体选自4，4
’‑
二氟二苯酮、4，4
’‑
二氯二苯酮、2，6
‑
二氯苯腈、2，6
‑
二(4
‑
氟苯甲酰基)三蝶烯、4，4
’‑
双(4
‑
氟苯甲酰)基苯中的至少一种。
[0013]可选地，所述异吲哚啉酮双酚单体与所述双卤基单体的摩尔比为0.1：1～1.1：1。
[0014]可选地，所述双酚单体选自双酚芴、酚酞、双酚A、六氟双酚A、百里香酚酞、异丙基酚酞、邻甲基酚酞、酚红、双(3
‑
氨基
‑4‑
羟基苯基)砜中的至少一种。
[0015]可选地，所述活性双卤单体选自4，4
’‑
二氟二苯酮、4，4
’‑
二氯二苯酮、2，6
‑
二氯苯腈、2，6
‑
二(4
‑
氟苯甲酰基)三蝶烯、4，4
’‑
双(4
‑
氟苯甲酰)基苯中的至少一种。
[0016]可选地，所述异吲哚啉酮双酚单体与所述第三单体的摩尔比为1:9～9:1。
[0017]可选地，所述碳酸盐选自碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂、碳酸铯、碳酸氢钾、碳酸氢钠中的至少一种。
[0018]可选地，所述双酚单体与所述碳酸盐的摩尔比为1：0.95～1：3。
[0019]可选地，所述带水剂选自甲苯、二甲苯、环己烷、环己酮中的至少一种。
[0020]可选地，所述溶剂与带水剂的体积比为1：0.1～1：2.0。
[0021]可选地，所述溶剂选自N
‑
甲基吡咯烷酮、环丁砜、N，N
‑
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的至少一种。
[0022]可选地，所述反应的温度为150～230℃，所述反应的时间为0.5～24h。
[0023]可选地，所述反应的温度选自150℃、170℃、180℃、190℃、200℃、230℃中的任意值或上述任意两点间的范围值。
[0024]可选地，所述反应的时间选自0.5h、1h、3h、5h、10h、12h、18h、24h中的任意值或上述任意两点间的范围值。
[0025]可选地，所述非活性气氛选自氮气气氛、氩气气氛中的至少一种。
[0026]根据本申请的另一个方面，提供了一种上述所述的制备方法制备的含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂，所述含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂具有式I、式II、式III所示结构中的一种；
[0027][0028]式I中，m的取值范围为0～1，n的取值范围为1～0；
[0029]式II中，m的取值范围为0～1，n的取值范围为1～0；
[0030]式III中，m的取值范围为0～1，n的取值范围为1～0。
[0031]可选地，所述含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂的玻璃化转变温度为240～320℃。
[0032]可选地，所述含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂可溶解于氯仿、四氢呋喃、DMF、DMAc、NMP、环己酮、磷酸三乙酯中的至少一种。
[0033]根据本申请的又一个方面，提供了一种上述所述的制备方法制备的含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂、上述所述的含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂在防腐涂层、复合材料预浸带、薄膜、泡沫、3D打印中的应用。
[0034]具体地，本申请提供的简单有效、成本低的聚芳醚酮三元共聚物，该材料通过下列步骤制备：
[0035]按摩尔份数称取原材料：异吲哚啉酮双酚单体，活性双卤单体、第三单体(双酚或活性双卤单体)，带水剂、碳酸盐和溶剂，通入氮气并搅拌混合，逐步升温至带水剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在非活性气氛下，将异吲哚啉酮双酚单体、双卤基单体、第三单体、带水剂、碳酸盐、溶剂的混合物，反应，得到所述含异吲哚啉酮侧基聚芳醚酮树脂；所述第三单体选自双酚单体或活性双卤单体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述异吲哚啉酮双酚单体选自3，3
‑
二(4
‑
羟基苯基)
‑2‑
苯基异吲哚啉
‑1‑
酮、3，3
‑
二(4
‑
羟基
‑3‑
甲基苯基)
‑2‑
苯基异吲哚啉
‑1‑
酮、3，3
‑
二(4
‑
羟基
‑3‑
异丙基苯基)
‑2‑
苯基异吲哚啉
‑1‑
酮中的至少一种；优选地，所述双卤基单体选自4，4
’‑
二氟二苯酮、4，4
’‑
二氯二苯酮、2，6
‑
二氯苯腈、2，6
‑
二(4
‑
氟苯甲酰基)三蝶烯、4，4
’‑
双(4
‑
氟苯甲酰)基苯中的至少一种；优选地，所述异吲哚啉酮双酚单体与所述双卤基单体的摩尔比为0.1：1～1.1：1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双酚单体选自双酚芴、酚酞、双酚A、六氟双酚A、百里香酚酞、异丙基酚酞、邻甲基酚酞、酚红、双(3
‑
氨基
‑4‑
羟基苯基)砜中的至少一种；优选地，所述活性双卤单体选自4，4
’‑
二氟二苯酮、4，4
’‑
二氯二苯酮、2，6
‑
二氯苯...
【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，王志鹏，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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