本发明专利技术涉及N,N`-(4-氯羰基苯基)-1,4-对苯二胺及其制备方法，通过有机合成方法合成了一种简单且具有刚性结构的新单体，合成路线较为简单，产率较高。合成制备的这种新单体可以减少在PPTA聚合物合成过程中HCl的产生，降低缚酸剂的使用量，达到绿色合成的目的。而且本发明专利技术设计产物的加入虽然会使得原有PPTA分子链的规整性受到一定程度的破坏，使分子链之间的结构松散，但是却不会导致PPTA树脂粘度大程度降低。另外，获得的新PPTA树脂可以与溶剂更好地作用，促进了聚合产物的溶解性，推迟了相转变的发生，因而最终有利于简化溶解过程、纺丝过程，并最终提高纤维的总体性能。
【技术实现步骤摘要】
,n`-(4-氯羰基苯基)-1,4-对苯二胺及其制备方法【专利摘要】本专利技术涉及,`-(4-氯羰基苯基)-1,4-对苯二胺及其制备方法，通过有机合成方法合成了一种简单且具有刚性结构的新单体，合成路线较为简单，产率较高。合成制备的这种新单体可以减少在PPTA聚合物合成过程中HCl的产生，降低缚酸剂的使用量，达到绿色合成的目的。而且本专利技术设计产物的加入虽然会使得原有PPTA分子链的规整性受到一定程度的破坏，使分子链之间的结构松散，但是却不会导致PPTA树脂粘度大程度降低。另外，获得的新PPTA树脂可以与溶剂更好地作用，促进了聚合产物的溶解性，推迟了相转变的发生，因而最终有利于简化溶解过程、纺丝过程，并最终提高纤维的总体性能。【专利说明】1'-(4-氯羰基苯基)-1,4-对苯二胺及其制备方法
本专利技术涉及了一种芳香族酰氯单体的合成方法，具体涉及，'-(4-氯羰基苯基)-1, 4-对苯二胺及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺类材料作为高性能材料已经受到了世界各国的充分关注，在国家建设和国防建设中占据重要地位。其中，具有代表意义的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，在我国称为对位芳纟仑或者芳绝1414，由于具有高强度、高模量和耐高温性能，被广泛应用于防弹衣材料、装甲防护材料、导弹壳体材料、光纤增强材料、防切割材料、耐高温过滤材料中，同时由于其比强度是钢的6倍，作为减重材料可以用于大飞机项目中。但是，由于PPTA具有僵硬刚性链结构，因此在有机溶剂中的溶解性能差，在强极性溶剂中只能溶胀。在缩聚反应时为了增加其溶解性能，增加均相反应时间，一般采用酰胺类强极性溶剂，常用的有MP、HMPA、四甲基脲等，这使得反应条件更为苛刻。近年来随着国际上美国和日本等发达国家对芳纶纤维的研究日趋活跃，纤维性能也在不断提升。伴随而来的是纤维共缩聚合成中单体的改进和优化。通过在PPTA分子链中引入具有柔性结构或含有大的体积官能团的第三单体，原有PPTA的分子链的规整性受到一定的破坏，使分子链之间的结合变得松散，溶剂更容易进入分子链内部，改善了聚合过程中分子链在溶解中的溶解性和最终产物PPTA树脂在纺丝过程中的溶解性，增加了在成纤过程中微纤的形成。另外，当第三单体添加量较少时，不会导致树脂粘度的较大降低，有利于简化溶解过程、纺丝过程，同时由于推迟了相转变的发生，因而有利于最终提高纤维的总体性能。目前，虽然国内已经合成了种类众多的酰氯单体，并在PPTA共缩聚改性中在分子链中引入这些具有不同结构的第三单体，改善了 PPTA的溶解性和耐疲劳性，使改性后的PPTA树脂可以溶于，-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氢呋喃等常用的极性有机溶剂。但是通过实验发现，其聚合产物在纺丝过程中产生的凝胶量较多，容易造成堵板、断丝和毛丝的情况。这对纤维的性能破坏较大，与由于与反应体系的相容性差，对原有性能破坏较大，因此严重阻碍了国内芳纶研究与发展的步伐。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、纯度高的制备芳香族酰氯类单体的方法，获得一种新的芳香族酰氯类单体，以改善芳纶共缩聚改性中树脂的溶解性，获得性能更加优良的共缩聚纤维；具体是提供，' - (4-氯羰基苯基)-1, 4-对苯二胺及其制备方法，本专利技术所提供的芳香族酰氯类单体在国内外文献或专利中未有体现，是一种新型单体。它的这种刚性结构可以在一定程度上改善反应物的溶解性，减少PPTA树脂合成过程中HCl的生成，简单化反应体系的反应条件，使所获得的纤维的耐热性以及强度提高。而且这种单体的引入可以使得纤维获得优良的可加工性，具有良好的发展前途，将会成为未来PPTA共缩聚改性中重要的组成部分。本专利技术的，'-(4-氯羰基苯基)_1，4-对苯二胺，结构式为:【权利要求】1., ' - (4-氯羰基苯基)-1, 4-对苯二胺，其特征是结构式为: 2.如权利要求1所述的, - (4-氯擬基苯基)-1，4-对苯二胺的制备方法,其特征是包括以下步骤: 1)对碘三氯甲苯的制备: a.向对氯三氯甲苯中加入相转移催化剂，在搅拌条件下向内滴加aI的丙酮溶液，待滴加完成后，加热进行反应； b.反应结束后用丙酮洗涤过滤，收集有机层，即为对碘三氯甲苯，其结构式为: 3.根据权利要求2所述的，'-(4-氯羰基苯基)-1，4-对苯二胺的制备方法，其特征在于，所述步骤I)中的相转移催化剂为三乙基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵，所述相转移催化剂的加入量为对氯三氯甲苯重量的3%~7%。4.根据权利要求2所述的，'- (4-氯羰基苯基)-1, 4-对苯二胺的制备方法，其特征在于，所述步骤I)中所述aI的丙酮溶液的质量浓度为13~17% ；aI的加入量为对氯三氯甲苯摩尔质量的1.0~1.5倍；所述滴加速度为20ml/h~40ml/h ;所述加热反应是指在250C _35°C的范围内进行加热反应，反应持续时间为3~5h。5.根据权利要求2所述的，'-(4-氯羰基苯基)-1，4-对苯二胺的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述弱碱为K2CO3或a2CO3或aHCO3 ;弱碱的加入量为对碘三氯甲苯摩尔质量的0.25~0.50倍。6.根据权利要求2所述的，'-(4-氯羰基苯基)-1，4-对苯二胺的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述对苯二胺溶液为对苯二胺的乙醇溶液，其质量浓度为15%~18% ；对苯二胺的加入量为对碘三氯甲苯摩尔质量的0.5~I倍。7.根据权利要求2所述的，'-(4-氯羰基苯基)-1，4-对苯二胺的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中所述加热反应是指加热到120~150°C进行反应，反应持续时间为15 ~19h。8.根据权利要求2所述的，'-(4-氯羰基苯基)-1，4-对苯二胺的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述催化剂为Lewis酸，Lewis酸的加入量为，'- (4_三氯甲基苯基)_1，4-对苯二胺摩尔质量的0.05~0.08倍；所述步骤3)中，所述酸酐为乙酸酐或丙酸酐；酸酐的加入量为，' - (4-三氯甲基苯基)-1, 4-对苯二胺摩尔质量的2~2.5倍；所述滴加速度为15ml/h~20ml/h。9.根据权利要求2所述的，'-(4-氯羰基苯基)-1，4-对苯二胺的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中所述加热反应是指加热到30~45°C进行反应，反应持续时间为4~8h。10.根据权利要求2所述的，'- (4-氯羰基苯基)-1, 4-对苯二胺的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中所述 蒸馏的温度是50~60°C，减压蒸馏的温度是70~75°C。【文档编号】C07C229/60GK103467329SQ201310419449【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日 【专利技术者】余木火, 刘静, 孔海娟, 宋福如, 钟鸿鹏, 亢春卯, 刘新东, 邱大龙, 沈伟波, 李双江, 杜凌栋, 宋志强, 叶盛, 宋利强, 宋聚强, 滕翠青, 韩克清, 马禹, 李新霞 申请人:东华大学, 河北硅谷化工有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
N,N`?(4?氯羰基苯基)?1,4?对苯二胺，其特征是结构式为：FDA0000381756720000011.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余木火，刘静，孔海娟，宋福如，钟鸿鹏，亢春卯，刘新东，邱大龙，沈伟波，李双江，杜凌栋，宋志强，叶盛，宋利强，宋聚强，滕翠青，韩克清，马禹，李新霞，
申请(专利权)人：东华大学，河北硅谷化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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