[發(fā)明專利]一種聚吡唑甲酸酯及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210507504.3
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102977368A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉立建;肖龍強;李焰
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚吡唑甲酸酯及其制備方法。

背景技術(shù)

目前酯類的聚合物已經(jīng)通過各種方法被廣泛的合成。其應(yīng)用也涉及多個領(lǐng)域，例如，包裝材料，生物醫(yī)用材料等等。然而，隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟活動的深入，人們面臨著更多的來自社會環(huán)境的挑戰(zhàn)，因此對于聚酯也提出越來越多更高的要求。科學(xué)和社會的發(fā)展需要更多的新技術(shù)和新產(chǎn)品，需要人們開發(fā)出性能更好適用范圍更廣的聚酯材料。例如，在絕緣材料需要長期工作溫度在120攝氏度以上甚至更高。

聚吡唑是一種很少被合成以及研究的聚合物，因為其復(fù)雜的合成工藝。聚吡唑的合成一般基于環(huán)加成反應(yīng)，Diels-Alder反應(yīng)以及雙酮和雙酰肼的反應(yīng)。這些反應(yīng)所用試劑難以合成，具有一定的危險性。但是聚吡唑在熱穩(wěn)定性和光學(xué)表現(xiàn)出了優(yōu)越的性能，可以穩(wěn)定在300攝氏度以上的高溫中。

酯類聚合物是一類應(yīng)用廣泛的聚合物，例如，塑料，纖維，人工薄膜等。酯類聚合物的優(yōu)點在于合成方便，可塑性強。聚吡唑的特點是擁有很強的穩(wěn)定性，其熱分解溫度在295-500℃之間。

因此，從而滿足社會發(fā)展的角度出發(fā)，發(fā)明一種能將聚酯的可加工性和聚吡唑優(yōu)越的熱穩(wěn)定性以及光學(xué)性能集于一體的材料是十分必須的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐高溫且制備簡單的聚吡唑甲酸酯化合物。本發(fā)明還提供一種聚吡唑甲酸酯化合物的制備方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提供的技術(shù)方案是：一種聚吡唑甲酸酯，具體通式如下：

其中，m為大于零的任意整數(shù)；R₁和R₂是直鏈脂肪烴、支鏈脂肪烴或芳香烴中的一種；R₃和R₄是任意取代基團。

一種上述聚吡唑甲酸酯的制備方法，具體為：將雙重氮鹽和雙炔烴混合后加熱至80~150℃，其中雙炔烴相對于雙重氮鹽是過量的，當(dāng)反應(yīng)由液態(tài)變?yōu)檎吵響B(tài)后停止反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，經(jīng)過重沉淀和真空干燥得到聚吡唑甲酸酯。

本發(fā)明中的聚吡唑甲酸酯的合成路線如下：

反應(yīng)單體為雙重氮鹽和雙炔烴，其中m和n均大于零，將雙重氮鹽和雙炔烴混合均勻置于聚合管中，攪拌并加熱，加熱下經(jīng)過1,3-二極環(huán)加成反應(yīng)后得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物用二甲亞砜/甲醇重沉淀，離心后真空干燥得到產(chǎn)物。

本發(fā)明提供的合成方法得到的聚合物主鏈由吡唑，酯組成，鏈端基為炔烴。反應(yīng)單體中的雙重氮鹽是一種在高溫下不穩(wěn)定的化合物，需要新鮮制備和使用，本發(fā)明所用的雙重氮鹽是參考文獻中的制備方法制備得到的。

本發(fā)明的突出特點是：

1.本發(fā)明制備的聚合物的結(jié)構(gòu)中，在主鏈上引進了吡唑環(huán)，增加了主鏈的剛性，提高了主鏈的穩(wěn)定性。

2.聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高、耐熱且抗氧化劑好。

3.本發(fā)明得到的聚合物是一種全新的材料，并且該聚合物結(jié)構(gòu)新穎，具有很廣泛的應(yīng)用。

4.制備方法無需催化劑和溶劑，制備過程簡單易控制，后處理方便。

附圖說明

圖1為實施例1~4中制備的聚合物的氫核磁譜圖。

圖2為實施例1~4中制備的聚合物的差示掃描量熱法譜圖，圖中T_g為聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

圖3為實施例1~4中制備的聚合物的熱重分析譜圖，圖中T_L指聚合物在失去5%重量時候的溫度。

具體實施方式

下面通過實施例，進一步闡明本發(fā)明的突出特點和顯著進步，僅在于說明本發(fā)明而決不限制本發(fā)明。

實施例1

將0.1mol雙重氮鹽(1a，R₁=(CH₂)₃)和0.11mol1,4-二乙炔基苯(1b)放入聚合管中混合均勻。攪拌下將聚合管加熱至100℃。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，用二甲亞砜/甲醇重沉淀，真空干燥得到聚合物polymer1。

實施例2

將0.1mol雙重氮鹽(2a，R₁=(CH₂)₆)和0.12mol1,4-二乙炔基苯(1b)放入聚合管中混合均勻。攪拌下將聚合管加熱至105℃。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，用二甲亞砜/甲醇重沉淀，真空干燥得到聚合物polymer2。

實施例3