[发明专利]一种超支化半芳烃聚酯酰亚胺聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超支化半芳烃聚酯酰亚胺聚合物；由一种或多种芳香族多羧酸/多酸酐、一种或多种单氨基多元醇、有/无一种或多种多元醇与有/无一种或多种单氨基单醇通过熔融聚合得到的超支化结构。制备时先将上述原料在低氧或惰性气体氛围下预混合进行酰胺化反应；再升高温度，在一定温度和压力下同时进行熔融聚酯和酰亚胺化反应。本发明采用易得的化合物作为起始原料，经预混合和熔融聚合两步得最终产物，操作简单、无需分离提纯、反应条件温和、无溶剂、贵金属或催化剂参与、成本低、对设备要求低、易于推广；产品结构稳定可控。本发明所述方法制备的超支化聚酯酰亚胺可以用于提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的结晶温度和结晶度。

技术领域

本发明属于聚合物高分子材料及其合成技术领域，具体涉及一种超支化半芳烃聚酯酰亚胺聚合物及其制备方法。

背景技术

聚酯酰亚胺是一类以酯键和酰亚胺键为基础构建单元的新型聚合物。独特的分子结构使其有利于协调统筹传统聚酯和聚酰亚胺两者的优势，赋予其优异的热稳定性、绝缘性、电磁屏蔽性、耐溶剂性以及出色的机械性能。优异的性能使聚酯酰亚胺在电子、航空航天、电路印刷等领域具有广阔的应用前景。超支化聚酯酰亚胺因其独特的支化分子结构，分子之间无缠结，并且含有大量的端基，不仅继承了聚酯酰亚胺独特的本体性质，亦表现出高溶解度、低黏度、高的化学反应活性等超支化聚合物具有的特殊性能，这些性能使得超支化聚酯酰亚胺在聚合物共混、薄膜、高分子液晶及药物释放体系等许多方面显示出诱人的应用前景。当前，超支化聚酯酰亚胺以全芳烃结构为主，而有关超支化半芳烃聚酯酰亚胺的结构和工作鲜有报道。另外，全芳烃的超支化聚酯酰亚胺的合成过程繁琐冗长，原料难得，价格昂贵，且需要大量溶剂辅助制备，对生产设备提出了更高的要求，难以进行批量化生产。上述问题也是制约超支化聚酯酰亚胺研究和应用的瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超支化半芳烃聚酯酰亚胺聚合物及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明涉及一种新型超支化半芳烃聚酯酰亚胺聚合物，所述聚合物具有由一种或多种芳香族多羧酸/多酸酐、一种或多种单氨基多元醇、有/无一种或多种多元醇与有/无一种或多种单氨基单醇通过熔融聚合得到的超支化结构.

作为本发明的一个实施方案，其中芳烃酰亚胺键和脂肪族酯键基团共同构成聚合物的结构单元，聚合物分子量500，分子量分布为1.0～3.0，支化度为0.2-1(优选0.2-0.8)，聚合物性状为无色透明或淡黄色或红糖色固体或白色粉末。

作为本发明的一个实施方案，所述聚合物的主体结构符合结构式(Ⅰ)所示：

式中，x和y为聚合重复单元数，z和n为取代基数目，x+y＝2～100，x:y＝1:0～10，z＝2～5，n＝1～6；R₁和R₅选自-H或含C_1～20的基团，R₂为含C_1～20的支化烷基链，R₃为含C_1～20的线性烷基链或烷氧链，R₄为-H或含C_1～20的基团。且，“/”代表两种重复单元以无规共聚的方式排列组合，代表(未画出)的重复单元结构。

作为本发明的一些具体实施方案，

R₁和R₅为-H或-COOH；

R₂为

R₃为

R₄为-H、

其中，“┄”代表与N原子相连处，代表与O原子相连处。

第二方面，本发明还涉及一种超支化半芳烃聚酯酰亚胺聚合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：