[发明专利]一种含脂环烃酰亚胺基的二胺型双苯并噁嗪及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含脂环烃酰亚胺基的二胺型双苯并噁嗪及制备方法，此制备方法由两步组成。第一步：氨基苯酚与酸酐进行反应制备含脂环烃酰亚胺结构基团酚；第二步：采用上一步制备的含脂环烃酰亚胺结构基团酚和芳香二胺类化合物、多聚甲醛在二甲苯溶剂中通过油浴加热反应制备出含脂环烃酰亚胺结构基团的二胺型双苯并噁嗪。此方法制备含脂环烃酰亚胺结构基团的二胺型双苯并噁嗪，将脂环烃酰亚胺结构基团引入到苯并噁嗪分子中，一方面使苯并噁嗪分子中含有羰基，其作为聚合物基基体材料时可改善噁嗪与增强体的相容性；另一方面，脂环烃酰亚胺结构基团相比于传统高刚性芳香环酰亚胺基团可显著改善树脂的成型加工性，拓宽其应用范围。

技术领域

本发明属于热固性树脂及其制备技术领域，具体的说涉及一种含脂环烃酰亚胺基的二胺型双苯并噁嗪及其制备方法。

背景技术

苯并噁嗪是由酚类化合物、胺类化合物和多聚甲醛经缩合环化制备合成的一种由氧原子和氮原子构成的六元杂环体系，在加热或催化作用下开环聚合，可形成类似酚醛树脂的交联网状结构的高分子量的聚合物。

苯并噁嗪树脂具有耐热性、阻燃性、力学强度、耐腐蚀性、电绝缘性等性能，此外与酚醛树脂相比，改进了其不足之处，如脆性大，固化时有小分子释出，强酸催化腐蚀设备等。目前，随着我国航天航空事业的快速发展、电器电子设备的更新换代以及多功能新型建筑材料的广泛应用，使得聚合物基复合材料的需求日益增大，而正是由于苯并噁嗪作为酚醛树脂的良好的替代材料，从而引起了国内外相关学者的广泛研究，部分苯并噁嗪已经实现工业化。

苯并噁嗪由于具有灵活多变的可控结构，从分子结构设计角度出发，可以采用不同的酚源和胺源设计制备出结构不同、性能各异的树脂材料，这其中采用单酚源和二胺源制备具有其特殊的结构，表现出不同性能的双官能二胺型苯并噁嗪具有重要意义。

目前关于制备二胺型苯并噁嗪专利有：如申请号为201110406627.3的中国专利“芳香二胺型含氰基苯并噁嗪树脂及其制备方法”(公开号CN102516537A)，公开了一种芳香二胺型含氰基苯并噁嗪树脂及其制备方法，主要步骤有以芳香二胺基化合物、含氰基一元酚和甲醛为反应原料合成苯并噁嗪单体，经固化交联得到苯并噁嗪树脂。申请号为201210549497.3的中国专利“一种腰果酚-芳香二胺型苯并噁嗪增韧剂及其制备方法和用途”(公开号CN103012841A)，公开了一种腰果酚-芳香二胺型苯并噁嗪增韧剂及其制备方法，主要步骤有以腰果酚-芳香族二胺和甲醛为原料，采用溶液合成方法，在碱性条件下反应得到高收率、高纯度的腰果酚-芳香二胺型苯并噁嗪增韧剂。申请号为201410380096.9的中国专利“芳香二胺型苯并噁嗪树脂及其制备方法”(公开号CN105315221A)，公开了芳香二胺型苯并噁嗪树脂及其制备方法，主要步骤有先将初始反应物芳香二胺与邻羟基苯甲醛反应合成出亚胺后，亚胺不经分离，直接在反应体系中加入还原剂进行还原，还原为相应Mannich碱，然后将Mannich碱与甲醛反应得到芳香二胺型苯并噁嗪树脂。

这些专利，采用不同的酚源、胺源和多聚甲醛通过不同实验方法、一步或两步制备出结构各异、性能不同的苯并噁嗪。但是目前的相关报道中未有提到采用含脂环烃酰亚胺封端基团的一元酚作为酚源和芳香二胺类化合物作胺源制备出含酰亚胺结构基团的二胺型苯并噁嗪。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术存在的问题，提供一种含脂环烃酰亚胺基的二胺型双苯并噁嗪及其制备方法。

本发明将脂环烃酰亚胺结构基团引入到苯并噁嗪分子中，一方面使苯并噁嗪分子中含有活泼的羰基；另一方面，含有脂环烃酰亚胺结构基团，与刚性芳香环酰亚胺基团相比可改善其成型加工性，拓宽其应用范围。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种含脂环烃酰亚胺结构基团的二胺型苯并噁嗪，其分子式如下：

其中，脂环烃酰亚胺结构基团R₁—为以下之一：