[发明专利]一种含萘结构的聚芳醚腈及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含萘结构的聚芳醚腈及其制备方法和应用。所述聚芳醚腈具有以下式(I)所示结构：其中，R为R₀为或n/(n+m)＝0～0.99。该聚合物玻璃化转变温度为280～350℃，特性粘度达到0.45～0.9，并具有溶解性能好、耐高温、易于加工等特点，应用前景广泛。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体地说，是涉及高性能工程塑料合成技术，特别涉及到一种含萘结构的聚芳醚腈及其制备方法和应用。

背景技术

聚芳醚腈是一种自二十世纪八十年代逐渐兴起并发展的综合性能优异的结构型高分子材料，其耐热性、阻燃性、机械强度、阻紫外线性和抗蠕变性等性能均十分优异，在航空航天、军工电子及通讯等国防军工和尖端技术领域有着广泛的应用前景。从结构上看，聚芳醚腈拥有如此优异性能的原因在于它的分子主链同时含有芳环和醚键，具有优异的耐热性的同时也具有一定的柔性；它的侧链上强极性的氰基增大了分子链间的偶极-偶极作用力，这进一步提高了聚合物的耐热等级。

1986年日本出光兴产株式会社申请的欧洲专利EP0192177以及[Journal ofPolymer Science.Part A-Polymer Chemistry 31,3439(1993)]中公开了一系列聚芳醚腈的合成技术。中国专利CN1238347A公开了含酚酞结构聚芳醚腈砜及其制备方法。

以上发明均未涉及含萘结构的新型聚芳醚腈的合成研究。在聚芳醚腈大分子主链结构中引入芳醚酮和萘结构，赋予了聚芳醚腈很多特殊性能，既增加了聚合物的耐热性、韧性、力学性能，又使得其具备了较好的溶解性，可以拓宽其在薄膜、涂料、绝缘漆等领域的应用。

本发明的目的是从聚合物分子链结构设计出发，合成一种含萘结构的聚芳醚腈共聚物，其玻璃化转变温度为280～350℃，可满足更高的耐温长期使用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术是现有技术中聚芳醚腈树脂后处理困难、不能溶解、玻璃化转变温度较低等问题。

本发明从聚合物重复单元结构设计出发，提供了一种新型含萘结构的聚芳醚腈，聚合后处理简便，其玻璃化转变温度280～350℃，可溶于氯仿、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N’-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)等溶剂，易于加工成型。

本发明目的之一为提供一种含萘结构的聚芳醚腈，具有以下式(I)所示结构：

其中，R为

R₀为n/(n+m)＝0～0.99。

优选地，n/(n+m)＝0.01～0.8。

本申请所述含萘结构的聚芳醚腈的玻璃化转变温度280～350℃，特性粘度达到0.45～0.9，可溶于氯仿、N-甲基吡咯烷酮、N,N’-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等溶剂。

本发明目的之二为提供一种所述含萘结构的聚芳醚腈的制备方法，包括在催化剂存在下，将萘二酚与双卤单体进行聚合反应，得到所述聚芳醚腈；

其中双卤单体包括2,6-二卤苯腈、以及任选的4,4’-二卤二苯酮或者4,4’-二卤二苯砜中的至少一种。

其中，所述萘二酚选自1,4-萘二酚、1,5-萘二酚、1,6-萘二酚、2,3-萘二酚中的至少一种；

所述2,6-二卤苯腈选自2,6-二氟苯腈、2,6-二氯苯腈、2,6-二溴苯腈、2,6-二碘苯腈中的至少一种；

所述4,4’-二卤二苯酮选自4,4’-二氟二苯酮、4,4’-二氯二苯酮、4,4’-二溴二苯酮、4,4’-二碘二苯酮中的至少一种；