[发明专利]一种含有氨基侧链的聚芳醚酮及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种含有氨基侧链的聚芳醚酮，它的制备方法包括如下步骤：将商业化结晶性聚芳醚酮材料或聚芳醚酮复合材料浸泡于二甲基亚砜或无水甲醇中，再加入硼氢化钠，经加热回流后再加入亚硫酰氯的二氯甲烷溶液，然后浸泡于三乙胺的二氯甲烷溶液中，再加入胺类物质反应获得含有氨基侧链的聚芳醚酮或聚芳醚酮复合材料；粉末状或薄膜状含有氨基侧链的聚芳醚酮材料通过热压方法与商业化结晶性聚芳醚酮材料或聚芳醚酮复合材料紧密复合后获得表面修饰的聚芳醚酮材料或聚芳醚酮复合材料，修饰后的聚芳醚酮材料或聚芳醚酮复合材料或板材状含有氨基侧链的聚芳醚酮材料或聚芳醚酮复合材料表面用压缩空气喷涂环氧基涂料，在常温无催化剂下固化，附着力≥4B。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种含有氨基侧链的聚芳醚酮及其制备方法和应用。

背景技术

结晶性聚芳醚酮是一类亚苯基通过醚键和羰基连接而成的结晶性聚合物，其包含聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)和聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)等。这一类树脂通常具有优良的热稳定性、阻燃性能、机械性能、电绝缘性能和化学稳定性，由于这些优异的性能而被广泛应用于各个领域。在航空航天领域，以碳纤维和玻璃纤维为增强体的聚芳醚酮树脂基复合材料可以用于航天器零部件、火箭零部件、飞机和飞船的机舱和直升机尾翼等。

环氧树脂是一类热固性树脂，可与含有活泼氢的化合物开环反应并固化交联生成网状结构，通常与胺类固化剂配合使用。胺类固化剂包括多元胺类、聚酰胺类、酚醛胺类、酚醛酰胺类、脂环胺和芳香胺等。环氧树脂以其优异的力学性能、粘接性能和防腐性能而被广泛应用于涂料领域。尽管结晶性聚芳醚酮类树脂具有优异的机械性能，但由于其优异的化学稳定性和较低的表面能导致环氧基涂料在其材料表面的附着力较低，难以喷涂或着色。

专利号CN 110003412 B公开了一种对聚醚醚酮进行表面改性的方法，提高了其在生物医学领域的应用价值。通过对聚醚醚酮表面进行磺化处理后，用亚硫酰氯处理磺化后的聚醚醚酮获得芳香磺酰氯聚醚醚酮，再用芳香磺酰氯聚醚醚酮和含氨基的物质反应获得改性后的聚醚醚酮。该方法中：(1)聚醚醚酮的磺化处理：将聚醚醚酮树脂置于95％-98％浓硫酸中浸泡32h-40h，该法选用浓硫酸浓度和磺化时间过高，如果采用该法对聚芳醚酮膜和板材进行表面处理后，会使聚芳醚酮树脂表面变得十分粗糙，出现多孔状结构，且磺化时使用的浓硫酸浓度过高，导致该法后处理较繁杂，难以在工业生产中用该法对大型器件处理。(2)磺化聚醚醚酮的酰氯化和酰化处理时，反应条件通常为油浴和冰水浴，需要在加热或低温条件下进行，反应条件比较复杂。

专利号CN 106349496 A公开了一种聚芳醚膜表面改性的方法，它将聚芳醚膜浸渍在含羟基聚合物和去质子剂的改性液中，实现了含羟基聚合物在膜表面的共价固定。该方法通过在膜表面引入大量羟基提高了聚芳醚膜的亲水性，提高了膜的抗污染性。该方法操作简单，易实行，但羟基与环氧基涂料的反应活性远远小于氨基，无法用来提升环氧树脂基涂料与聚芳醚酮树脂或其复合材料的附着力。

因此，对结晶性聚芳醚酮树脂进行表面修饰，引入能与环氧树脂进行反应的功能性基团，通过功能性基团与环氧基的反应生成共价键从而提升环氧树脂基涂料与聚芳醚酮树脂的界面附着力，是本领域亟需攻克的技术难题之一。

发明内容