本发明专利技术属于高分子材料领域。含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物，聚合物分子链中同时具有噁唑和二氮杂萘酮三联苯结构单元，其制备方法如下：在氮气保护下，在装有机械搅拌的反应器中，分别加入二酸单体和二氨基二酚的盐单体，加入溶剂和五氧化二磷缩水剂，程序升温进行聚合反应，得到粘稠液体，反应结束，加入沉降剂，用去离子水或其它沉降剂充分洗涤，过滤，真空干燥。本发明专利技术的有益效果是，该聚合物具有优异的耐热性能和力学性能，耐腐蚀，耐辐射，具有光电特性，溶解性和界面性能显著改善。在高耐热纤维、树脂及其复合材料、高耐热涂层、功能膜、胶粘剂和光电功能材料等领域有广泛用途。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高性能高分子材料领域，涉及含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物及其制备方法。
技术介绍
聚苯并二噁唑纤维PB0(Poly (p-phenylene-2，6-benzobiso xazole))由苯环和芳杂环组成的刚性棒状梯形聚合物，具有很高耐热性，比强度和比模量高于性能优异的碳纤维，是目前强度和模量最高的合成纤维。PBO纤维在空气中的分解温度为650°C，可在300°C 下长期使用，在航空航天军工民用等诸多尖端科技领域有广泛应用。然而，与高性能碳纤维相比，PBO压缩强度低(200-400MPa)；另外，PBO只在强酸介质中如多聚磷酸和浓硫酸等溶解，融熔温度又很高(高于分解温度)，工业上只能在强酸中加工纺丝，对设备、工艺等要求十分苛刻。因此，制备具有梯形结构单元、可溶解的高性能新型聚苯并噁唑十分必要。文献报道了通过对PBO进行化学结构改性，制备新型聚苯并噁唑，并使其某些性能得至IJ改善。 例如 Dan 等采用多聚磷酸法，将2，6-萘撑及1，5-萘撑引入PBO结构中，制得了含萘环的聚苯并二噁唑，X射线衍射分析表明，聚合物具有很高的结晶度，但其耐热性比PBO有所降低。庄启昕等 采用9，9- 二烷烃基-2，7- 二羧基芴与4，6- 二氨基间苯二酚进行溶液缩聚反应，制备了一种新型含不同烷烃侧链的聚芴基苯并二噁唑聚合物，是一种良好的蓝光材料。由于芴单元中烷基侧链的存在，聚合物的热稳定性大大低于ΡΒ0，但溶解性明显改善。Kricheldor等 采用 4，6-二氨基间苯二酚和三甲基硅烷化的3，3’ - 二氰基对氨基联苯，与带有不同取代基团R的对苯二甲酰氯缩聚，分别合成出带有不同取代基团的苯并双恶唑和聚联苯并恶唑；Yu等等用二联吡啶-5， 5’ - 二甲酸与二氨基间苯二酚在多聚磷酸中进行缩聚反应，制备了具有很高热稳定性的液晶高分子。本申请专利技术人朱秀玲等首次在多聚磷酸体系中，采用改进的聚合反应工艺，将4， 6_二氨基间苯二酚盐酸盐(DAR. HCl)与含二氮杂萘酮联苯结构二酸进行缩聚反应，制备了含二氮杂萘酮联苯结构聚苯并恶唑及其共聚物，其溶解性显著改善，但是仍存在耐热稳定性有所降低的不足，其具有以下结构单元如下式权利要求1.含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物，其特征是其具有以下结构通式2.含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物的制备方法，其特征是采用溶液缩聚方法制备，具体过程如下在氮气保护下，在装有机械搅拌的反应器中，分别加入原料二酸2--2- (4-羧基苯基)-2，3- 二氮杂萘-1-酮或其衍生物，或其二酰氯单体， 和原料二氨基二酚或其盐单体，加入溶剂使溶液质量浓度为1_30%，加入五氧化二磷缩水剂使溶剂质量浓度为60-120%，开动搅拌，在25-300°C范围内程序升温进行聚合反应，聚合反应可分为以下三个阶段第一阶段在60-100°C反应1-30小时，第二阶段在100-150°C反应1-100小时，第三阶段在150-185°C反应1-30小时，得到有搅拌荧光的粘稠液体，当体系粘度不再增大时，反应结束，降温至80°C，加入沉降剂，并用去离子水充分洗涤，过滤，用去离子水或其它沉降剂反复洗至中性，在iocrc真空干燥，得到含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑均聚物或共聚物。3.根据权利要求2所述的含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物的制备方法， 其特征是聚合反应中必存在2- -2-(4-羧基苯基)-2， 3_ 二氮杂萘-1-酮或其衍生物，其结构式如下4.根据权利要求2所述的含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物的制备方法， 其特征是所述二酸单体为2--2- (4-羧基苯基)-2， 3- 二氮杂萘-1-酮或其衍生物或其二酰氯，与二氨基二酚的盐单体进行缩聚反应，得到含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑均聚物。5.根据权利要求2所述的含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物的制备方法， 其特征是所述二酸单体采用2- -2-( 4-羧基苯基)-2， 3- 二氮杂萘-1-酮或其衍生物，和其它二酸或其二酰氯的混合物，与一种或几种芳香二氨基二酚或其盐单体进行缩聚反应，得到的是含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑共聚物。6.根据权利要求2- 5任一所述的含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物的制备方法，其特征是所用溶剂采用多聚磷酸、对甲苯磺酸或浓硫酸等，多聚磷酸浓度为 60-120%。7.根据权利要求2— 5任一所述的含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物的制备方法，其特征是所用二酸或其酰氯单体与芳香二氨基二酚或其盐单体的摩尔比为0. 95-1. 5 :1，优选为 0. 98-1. 3 :1。8.根据权利要求2 — 5任一所述的含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物的制备方法，其特征是所述的芳香二氨基二酚的盐为芳香二氨基二酚的盐酸盐、磷酸盐或磷酸氢盐。全文摘要本专利技术属于高分子材料领域。含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物，聚合物分子链中同时具有噁唑和二氮杂萘酮三联苯结构单元，其制备方法如下在氮气保护下，在装有机械搅拌的反应器中，分别加入二酸单体和二氨基二酚的盐单体，加入溶剂和五氧化二磷缩水剂，程序升温进行聚合反应，得到粘稠液体，反应结束，加入沉降剂，用去离子水或其它沉降剂充分洗涤，过滤，真空干燥。本专利技术的有益效果是，该聚合物具有优异的耐热性能和力学性能，耐腐蚀，耐辐射，具有光电特性，溶解性和界面性能显著改善。在高耐热纤维、树脂及其复合材料、高耐热涂层、功能膜、胶粘剂和光电功能材料等领域有广泛用途。文档编号C08G73/22GK102219903SQ201110115478公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日专利技术者刘德治, 朱秀玲, 罗亚军 申请人:大连理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．含二氮杂萘酮三联苯结构聚苯并噁唑及共聚物，其特征是：其具有以下结构通式：上式中，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８分别选自Ｈ原子、包括Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ和Ｉ原子的卤素、Ｃ１－Ｃ１２饱和烷基或烷氧基、Ｃ１－Ｃ１２不饱和脂肪烷基或烷氧基、包括苯环、联苯、萘环结构的芳基或芳氧基中的一种，它们可以是相同或不同的结构；０＜ｍ／（ｍ＋ ｎ） ≤１，０≤ｎ／（ｍ＋ｎ） ＜１；ｐ是大于或等于１的正整数；其中，Ａｒ１、Ａｒ２是由各种芳香二氨基二酚或各自的盐发生缩合反应后的残基（不包括官能团），其结构分别选自下述结构中的一种，Ａｒ１、Ａｒ２是相同或不同的结构： （１）， （２），式中，Ｘ是－Ｃ（Ｏ）－（羰基）， －ＣＨ２－， －ＳＯ２－， －Ｃ（ＣＦ３）２－， －Ｏ－， －Ｓ－， 或，（３）， ２，３，６，７－位， １，２，５，６－位， ２，３，５，６－位（４），（５）；其中，Ａｒ３是各种芳香二羧酸或芳香二羧酸酰氯发生缩合反应后的残基（不包括官能团），结构式选自下述结构式中的一种：（ａ）（ｂ），（ｃ），（ｄ）（ｅ）是１，４，１’，４’－位，或１，３，１’，３’－位，（ｆ）是１，４，１’，４’－位，或１，３，１’，３’－位（ｇ）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱秀玲，罗亚军，刘德治，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。