[發(fā)明專利]含2，4-雙(4-苯氧基苯基)二氮雜萘-1-酮結(jié)構(gòu)聚芳酰胺及其制備法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010100927.4
• 申請(qǐng)日: 2010-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN101759854A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蹇錫高;劉程;王錦艷;張守海;廖功雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G69/32
• 分類號(hào): C08G69/32
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及到高性能高分子材料及其制備法，特別涉及到一類含2，4-雙(4-苯氧基苯基)二氮雜萘-1-酮結(jié)構(gòu)聚芳酰胺及其制備法。

背景技術(shù)

聚芳酰胺是一類綜合性能優(yōu)異的工程塑料，以聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺(PPTA，又稱芳綸1414)為代表，因其具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)品性和突出的機(jī)械性能而被廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電氣、機(jī)械及其他許多領(lǐng)域。然而由于分子主鏈的剛性和較強(qiáng)的分子間作用力使得傳統(tǒng)的聚芳酰胺既不熔融也不溶解于有機(jī)溶劑中，導(dǎo)致加工困難，限制它們的應(yīng)用。以商品化對(duì)位芳綸PPTA為例，其只能在濃硫酸中紡絲加工成型，導(dǎo)致成本高，并且?guī)碓O(shè)備腐蝕和環(huán)境污染等問題。

在分子主鏈中引入柔性基團(tuán)、體積較大的基團(tuán)、扭曲非共平面的結(jié)構(gòu)可以改善聚芳酰胺的溶解性，是一種制備可溶性聚芳酰胺的方法，同時(shí)采用共聚法也可以打破PPTA主鏈的規(guī)整排列，改善其溶解性。我們最先報(bào)道了一種新型含二氮雜萘酮結(jié)構(gòu)的芳香二胺單體及其聚芳酰胺樹脂[Jian，X.G.and?L.Cheng，Journal?of?Polymer?Science?Part?a-Polymer?Chemistry，1999.37(11)：p.1565-1567.Cheng，L.，X.G.Jian，and?S.Z.Mao，Journal?of?Polymer?Science?Parta-Polymer?Chemistry，2002.40(20)：p.3489-3496.]，這種非對(duì)稱性的二胺單體含有一個(gè)醚鍵，并具有扭曲非共平面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能賦予聚芳酰胺良好的溶解性。在此基礎(chǔ)上，我們以這種芳香二胺單體作為共聚單體，對(duì)PPTA進(jìn)行結(jié)構(gòu)改性，合成了系列高性能的聚芳酰胺，并首次公開了含二氮雜萘酮聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的共聚芳酰胺及制備法的專利(CN03111539.X)，該專利涉及了一種含二氮雜萘酮聯(lián)苯結(jié)構(gòu)共聚芳酰胺及其制備法，即采用新型二胺單體，1，2-二氫-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-二氮雜萘-1-酮，將其與市售二胺、對(duì)苯二甲酸或?qū)Ρ蕉柞Ｂ冗M(jìn)行共聚反應(yīng)，制備高分子量的共聚芳酰胺，這種二胺單體含有一個(gè)醚鍵和二氮雜萘酮聯(lián)苯結(jié)構(gòu)，能夠改善PPTA的溶解性，同時(shí)賦予共聚芳酰胺良好的溶解性。隨后，我們有報(bào)道了以上述二胺和4，4’-二氨基二苯醚作為第三和第四單體[Liang，Q.Z.，et?al.，Polymer，2005.46(16)：p.6258-6265.]，對(duì)PPTA進(jìn)行共聚改性，獲得了高分子量的聚芳酰胺，其具有良好的溶解性和優(yōu)異的耐燃性，并在N-甲基吡咯烷酮(含LiCl)中呈現(xiàn)出液晶態(tài)，可用于制備改性PPTA纖維。

此后，CN200510112181.8公開了一種含2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮雜萘-1-酮結(jié)構(gòu)PPTA的制備方法，即采用2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮雜萘-1-酮、對(duì)苯二胺和對(duì)本二甲酰氯進(jìn)行三元共聚，制備可溶性PPTA樹脂，這中結(jié)構(gòu)的二胺單體具有剛性的芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)，與我們之前報(bào)道的二胺單體相比，該專利所涉及的二胺單體也含有二氮雜萘酮結(jié)構(gòu)，但是不含有柔性的醚鍵，因此剛性更強(qiáng)，其對(duì)PPTA改性的作用主要體現(xiàn)在通過在聚芳酰胺的主鏈中引入芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行共聚改性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用角度出發(fā)，提供一種含2，4-雙(4-苯氧基苯基)二氮雜萘-1-酮結(jié)構(gòu)聚芳酰胺及其制備方法，以芳香二胺，2，4-雙(4-(4-氨基苯氧基)苯基)二氮雜萘-1-酮或其衍生物為二胺單體，也可同時(shí)加入其他二胺單體，與二酰氯進(jìn)行縮聚反應(yīng)，合成兼具優(yōu)異耐熱性和良好溶解性的聚芳酰胺樹脂。

本發(fā)明含2，4-雙(4-苯氧基苯基)二氮雜萘-1-酮結(jié)構(gòu)聚芳酰胺，其結(jié)構(gòu)表達(dá)式如下：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄可以是氫、鹵素取代基、苯基、苯氧基、烷基或烷氧基，所述的烷基或烷氧基含有至少1個(gè)碳原子的直鏈或帶支鏈；R₁、R₂、R₃和R₄的結(jié)構(gòu)可以相同或不同；

Ar₁和Ar₂結(jié)構(gòu)是對(duì)應(yīng)的芳香二酰氯反應(yīng)產(chǎn)生，由所選用不同芳香二酰氯的結(jié)構(gòu)決定，這里的Ar₁和Ar₂的結(jié)構(gòu)相同或不同。Ar₁或Ar₂的結(jié)構(gòu)式為以下的一種或幾種：

間位，鄰位或?qū)ξ唬?/p>