[發明專利]聚膦腈-烷基酰胺材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201110179957.3
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102382299A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 郭強;趙正平;譚孝林;張經毅;張四剛;孫金亮;聶智軍
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C08G69/32
• 分類號: C08G69/32
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種聚膦腈-烷基酰胺材料及其制備方法。

背景技術

聚膦腈（HCCP）的特殊結構和優越性能決定了它在很多領域的廣泛的研究和應用。目前主要集中在非線性光學材料、特種橡膠和彈性材料、分離膜、阻燃材料、固體電解質和藥物與生物醫學材料等。化學結構式：

聚對苯二甲酞對苯二胺（PPTA）纖維，在我國被稱為芳綸1414，耐熱性能接近無機纖維，高溫下的尺寸穩定性高，且有很高的阻燃性，與火焰接觸時不會收縮，可以有較長的時間保留纖維的物理性能，而其最大特點是密度低，所以比強度和比模量要高于鋼纖維好幾倍，作為結構材料代替鋼鐵及欽合金等金屬材料，應用于汽車、飛機、車輛和船舶等交通工具時，輕量化特別明顯，這給節省燃料、小型化、高速化帶來了很多有利條件，同時由于芳綸1414仍具有普通纖維的柔軟性，不會因彎曲而折斷，也不會因受熱而變脆，從而可以紡紗織布。化學結構式：

對于單純的PPTA纖維而言，其加工制備工藝苛刻，材料的溶解性單一。而合成的新型聚膦腈-芳酰胺對極性溶劑具有較好的溶解性，優異的阻燃性，熱分解溫度高，又具有優異的綜合性能，因而可更廣泛的應用于紡織、汽車、航空航天等領域。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種聚膦腈-烷基酰胺材料。該材料具有溶解性能好、熱分解溫度高、阻燃性能好、高溫高殘留和其它綜合性能優異等特點，主要應用于汽車發動機部件，機械部件以及航空設備部件，并為機械高溫固體潤滑材料提供新的選擇。

本發明的目的之二在于提供該聚膦腈-烷基酰胺材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的反應機理為：

根據上述機理，本發明采取如下技術方案：

一種聚膦腈-烷基酰胺材料，其特征在于該材料的結構式為：

一種上述的聚膦腈-烷基酰胺材料的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

a.?將六氯環三膦腈溶解于溶劑四氫呋喃（THF）中，滴加苯酚鈉的THF溶液，在惰性氣氛保護下，在20～50℃反應12～24小時，除去溶劑，去離子水洗滌、干燥，得到1,1,3,5—四苯氧基環三膦腈；其中環三膦腈與苯酚鈉的摩爾比為1∶(3.9～4.1)；

b.?將步驟a所得的1,1,3,5—四苯氧基環三膦腈溶解于THF溶劑中，滴加4,4’-二氨基二甲烷（MDA）的THF溶液，在惰性氣氛下，在20～60℃溫度下反應12～24小時。除去溶劑、去離子水和乙醇洗滌、真空干燥12～24小時，得黃色膠體為具有端基為氨基的環三膦腈齊聚物N₃P₃(OC₆H₅)₄(NHC₆H₄CH₂C₆H₄NH₂)₂；所述的1,1,3,5—四苯氧基環三膦腈與MDA的摩爾比為1∶(2～3)；

c.?將步驟b所得環三磷腈齊聚物與吡啶或三乙胺溶于LiCl和N-甲基吡咯烷酮或?N,N-二甲基乙酰胺的復合溶劑中，在惰性氣氛保護下，在冰浴條件下分次加入對苯二甲酰氯，反應30分鐘后，在室溫反應直至出現爬桿現象，終止反應；去離子水洗滌產物，在80～120℃熟化6～12小時，真空干燥得聚膦腈-烷基酰胺；所述的環三磷腈齊聚物、吡啶或三乙胺、LiCl、和對苯二甲酰氯的摩爾比為1∶(1.96～2.94)∶(0.2～0.5)∶(1～1.01)。

本發明的聚膦腈-烷基酰胺具有良好的極性溶液溶解性能，良好的阻燃性能，較好的熱穩定性能以及與PPTA聚酰胺相似的其他優異性能。

附圖說明

圖1聚磷腈-烷基酰胺材料的紅外譜圖；

圖2聚磷腈-烷基酰胺材料的磷譜譜圖；

圖3聚磷腈-烷基酰胺材料的XRD譜圖；

圖4聚磷腈-烷基酰胺材料的TGA譜圖。

具體實施方式

為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。

實施例1：

聚磷腈-烷基酰胺材料的合成，通過下述步驟實現：