[發明專利]一種聚鄰苯二甲腈樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 200710049996.5
• 申請日: 2007-09-12
• 公開（公告）號: CN101143928A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 楊剛;曾科;周鴻飛;周柯;繆培凱;唐文睿;唐艷;王宜鵬;劉韜
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08G73/00
• 分類號: C08G73/00
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司
• 代理人: 唐麗蓉

技術領域

本發明屬于聚鄰苯二甲腈樹脂及其制備方法技術領域，具體涉及一種通過新型鄰苯二甲腈衍生物和/或多醚腈制備聚鄰苯二甲腈樹脂及其方法，更確切的說是一種以帶羥基或氨基的鄰苯二甲腈衍生物和/或多醚腈作為組分制備聚鄰苯二甲腈樹脂及其方法。

背景技術

聚鄰苯二甲腈樹脂是一類高性能的熱固性樹脂，具有優異的熱性能和高溫力學性能，現已作為高性能復合材料的基體樹脂和耐高溫熱熔膠廣泛用于航空航天等高技術領域。

目前，聚鄰苯二甲腈樹脂是由鄰苯二甲腈結構單元封端的鄰苯二甲腈衍生物，其是在高溫下通過氰基的熱加成交聯固化而成的一類高性能熱塑-熱固性樹脂。但該樹脂在無添加劑參與的情況下，其熱固化反應非常緩慢。Keller等人(Amine-curedBisphenol-Linked?Phthalonitrile?Resins，J.Macromol.Sci.Chem.，A18(6)，pp.931-937(1982)；U.S.Pat.No.4,408,035to?Keller；U.S.Pat.No.4,410,676to?Keller等)在對聚鄰苯二甲腈樹脂做了大量研究工作的基礎上發現：酚類或氨類化合物可有效的加速聚鄰苯二甲腈樹脂的固化，因此，在熔融態的鄰苯二甲腈衍生物中加入酚類或氨類化合物作為樹脂制備的其中一個組分，可以促進其固化反應，顯著降低聚鄰苯二甲腈樹脂的固化溫度，減少固化時間，其過程如下所示：

而目前涉及到用于聚鄰苯二甲腈樹脂制備的胺和酚類化合物的專利和文獻主要有如下一些：Amine-cured?Bisphenol-Linked?Phthalonitrile?Resins，J.Macromol·Sci.Chem.，A18(6)，pp.931-937(1982)；U.S.Pat.No.4,408,035to?Keller；U.S.Pat.No.4,410,676toKeller；U.S.Pat.No.5,003,039to?Keller。

這些文獻披露的酚類化合物主要有以下幾種：

雙酚????????A雙酚?????????????S聯苯二酚

這些文獻披露的氨類化合物主要有以下幾種：

m-APB??????????????????p-APB

但是，以上用于制備聚鄰苯二甲腈樹脂的胺類和酚類化合物的熱穩定性都較差，在聚鄰苯二甲腈樹脂的高溫加工過程中極易揮發，這將導致所獲樹脂內部出現孔隙，從而影響最終材料的使用性能。因此，為了避免這些胺類和酚類化合物在樹脂加工過程中的揮發，其相對用量都比較少，這使得材料的性能和質量難以得到調控，從而制約了聚鄰苯二甲腈樹脂的應用開發。

另外，為了減少揮發，上述酚類或胺類化合物通常都需先在較高溫度下與鄰苯二甲腈衍生物進行熔融共混，使其發生快速的加成反應后，冷至室溫得到預聚物(使這些化合物牢牢的鎖定在樹脂體系中)，然后再進行固化獲得聚鄰苯二甲腈樹脂。很顯然，這不僅增加了樹脂加工的步驟，其加工成本也隨之提高，且樹脂兩種組成的用量也難以獲得改變。

發明內容

本發明的目的之一是克服已有技術存在的問題，提供一種利用熱穩定性好，不會揮發的，尤其是具有自加速熱聚合行為的帶羥基或氨基的鄰苯二甲腈衍生物和/或多醚腈作為組分來制備的聚鄰苯二甲腈樹脂。

本發明的目的之二是提供一種利用具有自加速熱聚合行為的帶羥基或氨基的鄰苯二甲腈衍生物和/或多醚腈作為組分來制備聚鄰苯二甲腈樹脂的方法。

本發明提供的聚鄰苯二甲腈樹脂，該樹脂或由1～99％的帶氨基或羥基的鄰苯二甲腈衍生物，1～99％的帶羥基或氨基的多醚腈，或由1～99％的帶氨基或羥基的鄰苯二甲腈衍生物，1～99％的鄰苯二甲腈衍生物，或由1～99％的帶羥基或氨基的多醚腈，1～99％的鄰苯二甲腈衍生物，或由1～98％的帶氨基或羥基的鄰苯二甲腈衍生物，1～98％的帶羥基或氨基的多醚腈，1～98％的鄰苯二甲腈衍生物經固化而成。

以上組分的含量均為重量百分含量。

以上樹脂所用的帶氨基的鄰苯二甲腈衍生物的結構式為如下的任一種：

帶羥基的鄰苯二甲腈衍生物的結構式為如下的任一種：

以上樹脂所用的帶羥基的多醚腈為如下結構通式中的任一種：

其中n＝1～5的整數，或為

以上樹脂所用的鄰苯二甲腈衍生物為如下結構通式中的任一種：

其中R₁為如下任一基團：