[发明专利]一种含炔丙基醚的可固化聚间苯的制造方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于高性能聚合物制造技术领域，具体涉及一种力学性能优异、热稳定性好、且具有较低介电常数的含炔丙基醚的可固化聚间苯的制造方法和应用。

背景技术

聚苯撑是一类具有优异的热稳定性能的聚合物，在耐热复合材料、润滑添加剂、液压液、传热介质、核反应堆冷却剂、高性能航空航天材料等领域具有巨大的潜在应用价值。其中，聚对苯撑(PPP)由于其易于制造、电学性质和耐热性能优异而备受关注，并已在半导体领域(J.Chem.Phys.1979,71,1506)、燃料电池领域(Polymer,2011,52,6020)及航空航天领域(Macromolecules,1995,28,3495)中得到应用。

由于聚间苯撑具有良好的溶解性(Adv.Mater.1994,6,190)，使其加工性能较PPP更佳，同时，由于聚间苯中，苯环以间位相联，和PPP相比，聚合物中基团间的共轭作用大幅度降低，因此其绝缘性能将大大优于PPP。可见，开发高分子量的聚间苯撑，可望获得性能优异的绝缘材料。但是，和上述PPP相比，聚间苯撑(PMP)的研究则相对较少。原因在于其制造过程中，易于形成环状低聚物，以及间位相连的苯环往往活性较低，抑制了链增长，从而导致难以获得高分子量聚合物，已报道的纯聚间苯的分子量大多在10000以下。

综上所述，本领域尚缺乏具有高分子量的含有聚间苯撑结构的绝缘材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高分子量的含有聚间苯撑结构的绝缘材料。

本发明的第一方面，提供了一种聚合物，所述聚合物具有如下式I所示的结构：

其中，n≥3；

较佳地，n＝10～100；优选地为10～50；

较佳地，所述的聚合物是采取如下合成路线得到的：

(i)在极性溶剂中，用式II聚合物与炔丙基溴反应，得到式I聚合物。

(ii)在极性溶剂中，用式III聚合物进行反应，得到式II聚合物；

(iii)在极性溶剂中，用式IV化合物进行聚合反应，得到式III聚合物。

R＝甲基、叔丁基。

在另一优选例中，所述的聚合物的数均分子量为4000～6500。

在另一优选例中，所述的聚合物的重均分子量为6000～8500。

在另一优选例中，所述的聚合物的分散度为1.1-2.0。

本发明的第二方面，提供了一种如本发明第一方面所述的聚合物的制备方法，所述方法包括步骤：

(i)在极性溶剂中，用式II聚合物与炔丙基溴反应，得到式I聚合物。

在另一优选例中，所述步骤(i)在碱存在下进行；较佳地，所述的碱选自下组：NaOH、Na₂CO₃、KOH、K₂CO₃、Et₃N、DBU，或其组合。

在另一优选例中，所述步骤(i)中，所述式II聚合物(按数均分子量中单体数目计算)与炔丙基溴的摩尔比为1:1～4。

在另一优选例中，所述步骤(i)中，所述炔丙基溴与碱的摩尔比为1:1～2。

在另一优选例中，在所述的步骤(i)中，所述的极性溶剂选自下组：DMF、DMAc、DMSO、NMP，或其组合。

在另一优选例中，所述步骤(i)中，所述反应的温度为0～60℃。

在另一优选例中，所述步骤(i)中，所述反应的时间为5～48小时。

在另一优选例中，所述方法包括步骤：

式中，R＝甲基，叔丁基；

(ii)在极性溶剂中，用式III聚合物进行反应，得到式II聚合物。

在另一优选例中，所述的步骤(ii)在路易斯酸存在下进行。

在另一优选例中，所述的路易斯酸选自下组：BBr₃、AlI₃、吡啶盐酸盐，或其组合。

在另一优选例中，所述的步骤(ii)中，所述式III聚合物(按数均分子量中单体数目计算)与所述路易斯酸的摩尔比为1:1～3。

在另一优选例中，所述的步骤(ii)中，所述的极性溶剂选自下组：CH₂Cl₂、CHCl₃，或其组合。

在另一优选例中，所述的步骤(ii)中，所述的反应温度为-20～室温(约10～40℃)。