[發明專利]一種含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪及其制備方法

在審

• 申請號: 201711298408.1
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107987070A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 張侃;談昆倫;何浩源;季小強;蔣麗霞
• 申請（專利權）人: 常州市宏發縱橫新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C07D413/14
• 分類號: C07D413/14
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙)32257
• 代理人: 李明

技術領域

本發明涉及一種熱固性樹脂及其制造方法，尤其涉及一種含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪及其制備方法。

背景技術

苯并噁嗪樹脂作為近年來發展起來的一類新型酚醛樹脂，它保持了傳統酚醛樹脂的耐高溫特性、阻燃性能、良好的電學性能和力學性能，同時又克服了其脆性大、固化時小分子釋放、強酸催化腐蝕設備以及污染環境等缺點，此外還具有低吸水性、較低的介電常數以及固化過程體積近似零收縮等特性，該樹脂存在的這些優異特性使得相關學者對苯并噁嗪的合成、結構與應用進行了廣泛的研究，同時積極致力于推動苯并噁嗪樹脂的產業化進程。

3,4-二氫-3-取代-1,3-苯并噁嗪，其通常結構式為：

目前針對苯并噁嗪的主要研究在于結構改造以提高其性能及其在工業化進程中遇到的問題。

中國專利申請號為200910097549.6的中國專利“含酰亞胺結構的雙苯并噁嗪及其制備方法”，公開了一種含酰亞胺結構的雙苯并噁嗪的制備方法，但操作步驟較為復雜；申請號為201010152874.6的中國專利“存儲穩定性高的二氨型苯并噁嗪樹脂的制造方法”在于提高其穩定性。雖然針對其改性的報道有公開，但是專門提高聚合物的熔點和強度的研究沒有公開。

有鑒于上述現有的苯并噁嗪單體存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪及其制備方法，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

發明內容

本發明提供一種含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪及其制備方法，提高聚合物的熔點和強度。

本發明是采用如下方案實現的：

本發明的含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪，其特征在于：具有如下結構的分子式：

其中，為下列之一:

作為優選的，含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪，玻璃化溫度為280-400℃。

含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪的制備方法，包括以下操作步驟：

第一步：通過偏苯三酸酐和間/對氨基酚在冰乙酸作溶劑條件下，通過縮合反應制備含酰胺基、酰亞胺基的二酚，其化學反應方程式如下所示：

第二步：以第一步制備的含有酰胺基、酰亞胺基二酚作為酚源，以及含R基團的胺源和多聚甲醛反應制備含有酰胺基、酰亞胺基雙官能苯并噁嗪，其化學反應方程式如下：

作為優選的，含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪的制備方法，所述步驟一中偏苯三酸酐和間/對氨基酚按摩爾比為1：2.01，此比例有利于含酰胺、酰亞胺結構的酚的合成，且過量的間/對氨基酚容易除去。

作為優選的，含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪的制備方法，所述步驟一在廉價易得的冰乙酸溶劑體系中反應，溫度從室溫階梯升溫至120℃，防止體系爆沸，反應時間為4～12小時，停止反應后將溶液體系用去離子水沉析，然后堿洗、過濾、干燥得到含有酰胺基、酰亞胺基的二酚。

作為優選的，含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪的制備方法，所述步驟二含有酰胺基、酰亞胺基的二酚、含R基團的胺源和多聚甲醛按摩爾比為1：2：4.02，有利于提高苯并噁嗪的成環率，且過量的多聚甲醛容易除去。

作為優選的，含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪的制備方法，所述步驟二反應在80℃～110℃之間進行，反應時間30～120分鐘。在保證反應順利進行的同時，采用低的反應溫度和少的反應時間，減少能耗。

作為優選的，含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪的制備方法，停止反應后，用低濃度的氫氧化鈉洗滌并揮發溶劑得到固體，然后重結晶得到目標產物。低濃度的氫氧化鈉溶液既能去除反應體系的雜質，又不至于使苯并噁嗪單體開環聚合。

作為優選的，含酰胺、酰亞胺結構的雙官能苯并噁嗪的制備方法，所述低濃度的氫氧化鈉濃度為5％-10％。

本發明的有益功效在于：