[发明专利]一种二胺单体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种二胺单体及其制备方法和应用，所述二胺单体含苯并环丁烯官能团，其中，Ar1和Ar2各自独立地选自取代或未取代的亚芳基。本发明所述二胺单体含有苯并环丁烯官能团，能作为聚酰亚胺进行自交联改性用的功能单体。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种二胺单体及其制备方法和应用。

背景技术

因为优异的性能及合成方面的突出特点，聚酰亚胺作为一类非常重要的结构及功能材料，在航空、航天、光电、分离膜等方面有着广泛的用途。但在特定的应用场景，其性能难以满足应用需求。对聚酰亚胺进行交联改性是有效改善其性能的途径。基于聚酰亚胺合成时单体结构选择的灵活性，从单体分子结构设计入手来引入可自交联功能基团，并对聚酰亚胺进行交联改性，能改善聚酰亚胺的相关性能。

CN111764002A公开了一种低介电聚酰亚胺纤维的制备方法，其公开的方法包括：将含苯并环丁烯二胺、杂环二胺与极性非质子溶剂混合，搅拌，加入芳香族二酐，聚合反应，将得到的可溶性聚酰亚胺溶液脱泡，纺丝，然后热牵伸处理。其公开的方法得到的低介电聚酰亚胺纤维具有低介电常数、低吸水率、尺寸稳定等特征，可用于透波复合材料、柔性电子基板及可穿戴设备等领域。

CN112646248A公开了一种耐高温低介电弹性体材料的制备方法，涉及一种弹性体介电材料制备方法，其公开的制备方法包括步骤1：采用苯并环丁烯树脂对气相法纳米白炭黑进行包覆处理，得到分散液；步骤2：在分散液中溶入液体氢化丁腈/丁腈橡胶等混合物，得到混炼胶溶液；步骤3：将聚酰亚胺纤维浸渍混炼胶溶液中并取出，经脱除溶剂得到预浸料；步骤4：将步骤3得到的预浸料裁剪后制成层压板，层压板经高温硫化即可得到耐高温的低介电弹性体材料。得到的复合材料具有优良的弹性。增强材料纤维聚酰亚胺纤维不但介电常数低，而且耐高温，液体氢化丁腈/丁腈橡胶的硫化胶亦具有150℃以上的耐温性，上述材料的协同作用使之可以在150℃下长期使用。

含苯并环丁烯官能团的二胺单体是聚酰亚胺及相关聚合物进行自交联改性用功能单体，但是目前的种类较少，因此，开发一种性能优异的含苯并环丁烯官能团的二胺单体至关重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种二胺单体及其制备方法和应用，所述二胺单体含有苯并环丁烯官能团，所述二胺单体能作为聚酰亚胺及相关聚合物进行自交联改性用功能单体。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种二胺单体，所述二胺单体含苯并环丁烯官能团，所述二胺单体的结构如式D所示：

其中，Ar1和Ar2各自独立地选自取代或未取代的亚芳基。

苯并环丁烯是一种具有高反应活性的热固性基团，其含有四元环结构，在加热条件下开环发生Diels-Alder反应或生成八元环，聚合过程中没有小分子放出，可用作封端基团或交联基团。

本发明所述二胺单体含苯并环丁烯官能团，可作为聚酰亚胺及相关聚合物进行自交联改性用功能单体。

优选地，所述二胺单体中Ar1选自式E-N中的任意一种，所述式E-N的结构如下；

其中，X₁-X₆₄各自独立地选自H、卤原子、氨基、羟基、羧基或C1-C12烷基。

本发明所述“C1-C12烷基”指的是主链碳原子个数为1-12的烷基，例如甲基、乙基、丙基等，其中C1-C12可以为C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11等。

优选地，所述卤原子选自F、Cl、Br或I。

优选地，所述二胺单体中Ar2选自式O-Z或V'中的任意一种，所述式O-Z或V'的结构如下；