[發明專利]馬來酰亞胺封端含二氮雜萘酮聯苯結構聚芳醚腈及其制備方法

有效

• 申請號: 201110206012.6
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102304224A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 蹇錫高;劉程;張守海;王錦艷
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08G65/48
• 分類號: C08G65/48;C08G65/40;C09D171/10;C09J171/10;C08L71/10
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于高分子材料合成領域，具體涉及到馬來酰亞胺封端含二氮雜萘酮聯苯結構聚芳醚腈及其制備方法。

背景技術

雙馬來酰亞胺樹脂(Bismaleimide，簡稱BMI)是以馬來酰亞胺(MI)為活性端基的雙官能團化合物。BMI具有優異的耐熱性、電絕緣性、耐輻射、阻燃性，良好的力學性能和尺寸穩定性等特點，被廣泛應用于航空、航天、機械、電子、先進復合材料的樹脂基體、耐高溫絕緣材料和膠粘劑等。雙馬來酰亞胺樹脂單體可在熱催化作用下自聚，并發生交聯反應，生成高度交聯網絡。但是，雙馬來酰亞胺樹脂固化以后交聯密度極高，使得材料的脆性大、耐沖擊和應力開裂的能力較差，無法滿足作為抗沖結構材料所需的韌性及抗沖擊性，限制了其應用，因此需要對其進行增韌改性。

以高性能熱塑性樹脂來增韌BMI可以在不降低樹脂耐熱性能和力學性能的前提下提高BMI樹脂的韌性。常用的熱塑性樹脂有聚酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚醚酮(PEK)、聚酰亞胺(PI)、聚醚酮(PEK)等。

含二氮雜萘酮結構聚芳醚腈是本研究組開發的一種具有自主知識產權的新型高性能熱塑性樹脂，具有耐高溫、可溶解、綜合性能優異，是熱固性樹脂的增韌劑及制備高性能功能復合材料非常理想的基體材料。本研究組的王明晶等人報道了一系列含二氮雜萘酮聯苯結構聚芳醚腈類樹脂，如聚芳醚腈(M.J.Wang，C.Liu，L.M.Dong，X.G.Jian，Chinese?Chemical?Letters?2007，18，595.)、聚芳醚腈酮(王明晶，劉程，閻慶玲，董黎明，蹇錫高，功能材料2007，No.233，243.)和聚芳醚腈酮酮(王明晶，劉程，劉志勇，董黎明，蹇錫高，高分子學報2007，833.)，并申請了中國專利，ZL03111540.3、ZL03111541.1公開了含二氮雜萘酮聯苯結構聚芳醚腈酮和聚芳醚腈砜樹脂及其制備法。在此基礎上，本研究組以雙馬來酰亞胺封端的聚芳醚酮(韓永進，廖功雄，姜海龍，蹇錫高，高分子材料科學與工程2010，26，130.)，結果表明，在耐高溫熱塑性聚合物的分子鏈中引入馬來酰亞胺端基，能夠提高其與雙馬樹脂的相容性，進而提高材料的力學性能。

上述發明和文獻均未涉及到馬來酰亞胺封端含二氮雜萘酮聯苯結構聚芳醚腈及其制備法。關于馬來酰亞胺封端含二氮雜萘酮聯苯結構聚芳醚腈及其制備法未見于有關專利技術報道，也未在國內外公開出版物中出現。

發明內容

本發明要解決的技術問題是通過在含二氮雜萘酮聯苯結構高性能聚芳醚腈的分子鏈上引入馬來酰亞胺端基，改善熱塑性樹脂與雙馬樹脂之間的相容性；由于聚合物的主鏈中含有極性的氰基基團，有利于提高樹脂基體的力學性能和附著力，從而提供一種具有優異熱穩定性、良好溶解性、優異加工性能的馬來酰亞胺封端含二氮雜萘酮聯苯結構聚芳醚腈樹脂。同時，提供了一種簡便、易于控制的馬來酰亞胺封端含二氮雜萘酮聯苯結構聚芳醚腈樹脂的方法。馬來酰亞胺封端含二氮雜萘酮聯苯結構聚芳醚腈具有如下的結構表達式：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄是氫、鹵素取代基、苯基、苯氧基、烷基或烷氧基，R₁、R₂、R₃和R₄的結構相同或不同；上述烷基或烷氧基都含有至少1個碳原子；

Ar₁和Ar₃的結構是對應的芳香雙鹵單體反應產生，由所選用芳香雙鹵單體的結構決定，Ar₁和Ar₃的結構為以下的一種或幾種：

R是氫、甲基、甲氧基、苯基、烷基或烷氧基，烷基或烷氧基都含有至少1個碳原子；

Ar₂的結構是對應的雙酚單體反應產生，由所選用雙酚的結構決定，這里的Ar₂的結構為以下的一種或幾種：