[發明專利]主鏈含雙苯基芴與三芳基均三嗪結構的聚芳醚及其制備方法

有效

• 申請號: 201610959356.7
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN106589348B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 蹇錫高;宗立率;王錦艷;劉程;柳承德
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08G65/40
• 分類號: C08G65/40
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;榮紅穎

本發明公開了一種主鏈含雙苯基芴與三芳基均三嗪結構的聚芳醚及其制備方法，屬于高分子材料合成技術領域，該聚芳醚的結構中同時具有三芳基均三嗪基團和雙苯基芴基團，具有式I所示的結構式。其制備方法如下：以含雙苯基芴的雙酚單體、含三芳基均三嗪環的雙鹵單體、不含雙苯基芴的雙酚單體、不含三芳基均三嗪環的雙鹵單體為原料，在堿催化劑、溶劑和脫水劑的存在下，經親核取代反應，得到所述聚芳醚。該聚芳醚在常用的有機溶劑中具有較好的溶解性，同時具有較高的玻璃化轉變溫度(>290℃)和較高的熱分解溫度(5％熱失重溫度>500℃)，適合作為高性能結構材料使用，也可作為復合材料基體樹脂或功能性膜材料使用等。

技術領域

本發明屬于高分子材料合成技術領域，具體涉及一種主鏈含雙苯基芴與三芳基均三嗪結構聚芳醚及其制備方法。

背景技術

聚芳醚是一類具有優良綜合性能的工程塑料材料，其熱穩定性好，耐酸耐堿、耐輻照性等優點使其作為結構材料廣泛地應用于航空航天、電子電器、核能工業以及民用高技術領域。但隨著航空航天等領域對高分子材料的使用溫度和加工性要求不斷提升，傳統的聚芳醚材料已經無法滿足此類需求。如傳統的雙酚A型聚砜(PSU)，雖在常用有機溶劑中可溶解，但由于結構中含有柔性較強的脂肪族碳原子，導致其使用溫度較低。聚醚醚酮(PEEK)是一類半結晶聚合物，于1982年由英國ICI公司開發成功。它的熱變形溫度達200℃以上，但由于結構的規整性，不能在有機溶劑中溶解，給溶液浸漬法制備復合材料帶來了困難。此后，杜邦、BASF、住友、Solvay以及3M等公司相繼開發出聚芳醚新品種(如PEK、PEKK和PEEKK)。雖然樹脂的加工性能有所改善，但耐熱性能提升有限。為了開發具有超高耐溫等級的聚芳醚樹脂，發明專利JP07003000與WO9811150A1通過三芳基均三嗪雙鹵單體，合成出高剛性高耐熱等級的聚芳醚(T_g>269℃)。但由于分子剛性與平面性強的結構特點，聚合物不溶于常用有機溶劑，給加工造成了一定的困難。雙苯基芴基團是一種具有大體積基團，研究表明(HSIAO S H,YANG C P,LIN W L.Synthesis and characterization of newdiphenylfluorene‐based aromatic polyamides derived from 9,9‐bis[4‐(4‐carboxy‐phenoxy)phenyl]fluorene[J].Macromol Chem Phys,1999,200(6):1428-33；HUANG W Y,HUANG S Y.Sterically Encumbered Fluorene-Based Poly(arylene ether)sContaining Spiro-Annulated Substituents on the Main Chain[J].Macromolecules,2010,43(24):10355～65；TIAN S H,MENG Y Z,HAY A S.Membranes from Poly(arylether)-Based Ionomers Containing Randomly Distributed Nanoclusters of 6or12Sulfonic Acid Groups[J].Macromolecules,2009,42(4):1153-60.)，將雙苯基芴類雙酚單體引入聚合物主鏈，有助于加大聚合物分子鏈間間隙，從而提高聚合物的溶解性能。

但上述發明或工作均未涉及到主鏈中同時含有三芳基均三嗪與雙苯基芴結構的聚芳醚合成研究。因此，目前的科研和實踐中需要研發出主鏈中同時含有三芳基均三嗪與雙苯基芴結構的聚芳醚。

發明內容

本發明的聚芳醚在三芳基均三嗪類聚芳醚的主鏈結構中引入雙苯基芴結構，可賦予聚合物良好的溶解性和優異的耐熱性，可以拓寬其在薄膜、分離膜、涂料、絕緣漆等領域的應用。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種主鏈含雙苯基芴與三芳基均三嗪結構的聚芳醚，所述聚芳醚的結構中同時具有三芳基均三嗪基團和雙苯基芴基團。