[发明专利]氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物、固化物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物、固化物及其制备方法和用途。

背景技术

邻苯二甲腈类聚合物是一类高性能的热固性高分子材料，由于具有优异的热稳定性和热氧化稳定性、良好的机械性能和较高的防潮性等，具有抗腐蚀、耐辐照、高强度等功能特点；使其在航空航天、舰船、机械、电子等领域获得了广泛的应用，且可以制备功能高分子材料、油漆/涂料、树脂基复合材料、耐高温粘结剂、电子导体、半导体、有机磁性功能材料。

该类树脂的发展最初诞生于美国海军实验室的Leller和其合作者。J.Macromol.Sci.-Chem.，A18，931(1982)等文献中主要报道的是联苯性和对苯二酚型腈单体的合成，有机胺的交联，酸、金属盐等对其固化反应研究及部分应用的性能研究。J.Polym.Sci.，partA：Polym.Chem.36，1885(1998)主要研究了联苯性二甲腈单体与一系列新型的芳醚二胺的固化反应。

本发明的申请人针对邻苯二甲腈树脂也进行了大量的研究，并有相关专利文献报道，如ZL 2006100213342“双端基邻苯二甲腈树脂、固化物及其制备方法和用途”；申请号为2010102272271的“含芳醚腈链段的双酚A型双邻苯二甲腈树脂、固化物及其制备方法”；ZL2008103065093“磁性二茂铁-双端基邻苯二甲腈树脂、固化物及它们的制备方法”。本发明的申请人也一直在探索和开发综合性能更优异、更多结构的邻苯二甲腈类聚合物及其共聚物。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物，其是将式I所示的氨基苯氧基邻苯二甲腈于120～200℃熔融预聚得到：

式I。

其中，氨基为2、3或4位取代。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种氨基苯氧基邻苯二甲腈固化物，其是将上述氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物进行浇注、热处理制得，氨基苯氧基邻苯二甲腈固化物的极限氧指数为35-37％。

所述热处理条件为195-285℃下处理4-11h；优选的，所述热处理采用分段热处理，热处理条件为：195-225℃/0.5-2h，225-255℃/2-4h，255-275℃/1-3h，275-285℃/0.5-2h；优选的，热处理条件为：195-205℃/0.5-2h，235-245℃/2-4h，255-265℃/1-3h，275-285℃/0.5-2h；更优选的，热处理条件为：200℃/1h，240℃/3h，260℃/2h，280℃/1h。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种氨基苯氧基邻苯二甲腈，其结构式为式I所示：

式I。

其中，上述氨基苯氧基邻苯二甲腈的氨基为2、3或4位取代；优选的，上述氨基为2或3位取代。

本发明还提供了上述氨基苯氧基邻苯二甲腈的制备方法，具体为：

(1)聚合反应：

按照下列摩尔配比称取原料：氨基苯酚∶4-硝基邻苯二甲腈∶碳酸钾∶二甲基亚砜＝1∶1∶1～1.3∶3；将上述原料于80～85℃下反应；

(2)后处理：

将上述反应溶液在pH值5-7的沸水中搅拌后固液分离，分离后的固体即为中间体氨基苯氧基邻苯二甲腈。

步骤(1)反应时间优选为5-6小时。

步骤(2)搅拌时间优选为1-2小时。为了提高产品的纯度，分离后的固体可以在蒸馏水中洗涤后过滤、干燥。干燥条件为：75-85℃干燥20-30小时。

优选的，步骤(2)中所述pH值5-7的沸水由稀盐酸水溶液或草酸水溶液加热至沸点所得；固液分离采用离心方法分离。

本发明所要解决的第四个技术问题是提供一种氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物/环氧树脂共聚物，该共聚物以氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物、环氧树脂为原料熔融共混制得；其中，氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物和环氧树脂的重量配比为20-90∶10-80。

优选的，上述氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物/环氧树脂共聚物中，氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物和环氧树脂的重量配比为25-90∶10-75。

本发明还提供了上述氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物/环氧树脂共聚物的制备方法，具体为：将氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物、环氧树脂混合后熔融共混即制得氨基苯氧基邻苯二甲腈聚合物/环氧树脂共聚物；氨基苯氧基邻苯二甲腈预聚物和环氧树脂的重量配比为20-90∶10-80。