[發明專利]用于聚醚酰亞胺的反應性中間體的合成及其用途

有效

• 申請號: 201780081608.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN110121496B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 托馬斯·林克·古根海姆;亨德里希·基翁;貝爾納貝·克韋多·桑切斯;卡門·羅西奧·米謝戈·阿爾帕;胡安·胡斯蒂諾·羅德里格斯·奧爾多內斯;哈維爾·涅韋斯·雷馬查
• 申請（專利權）人: 高新特殊工程塑料全球技術有限公司
• 主分類號: C07D209/48
• 分類號: C07D209/48;C08G73/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 曲在丹

一種用于制備反應性中間體組合物的方法，包括：基于反應物中酸酐官能團總摩爾數，在量為10至50摩爾％芳族二酐的存在的情況下使式(I)的取代鄰苯二甲酸酐與式H₂N?R?NH₂的二胺反應；其中該反應在有效制備反應性中間體組合物的條件下在反應器中非質子溶劑中進行；以及其中X包括鹵素或硝基基團，并且R包括C_6?36芳族烴基基團或其鹵代衍生物、直鏈或支鏈C_2?20亞烷基或其鹵代衍生物或者C_3?8亞環烷基或其鹵代衍生物。

技術領域

本公開涉及用于制備聚醚酰亞胺的反應性中間體的制備方法。

背景技術

制備聚醚酰亞胺的一種方法稱為“置換聚合”方法。通過置換聚合方法進行的聚醚酰亞胺的合成包括例如美國專利No.6,235,866中所述的酰亞胺化，以制備被離去基團取代的反應性雙鄰苯二甲酰亞胺中間體；例如美國專利No.4,520,204中所述的二羥基芳族化合物的鹽的合成；以及在例如美國專利No.6,265,521中所述的通過使取代的雙鄰苯二甲酰亞胺和鹽反應進行的聚合。

特別地，酰亞胺化通常通過在反應溶劑如鄰二氯苯(oDCB)中使2摩爾被離去基團取代的鄰苯二甲酸酐與1摩爾二胺反應來進行。反應性雙鄰苯二甲酰亞胺中間體在反應溶劑中作為漿料獲得，其可直接用于聚合。雙鄰苯二甲酰亞胺漿料的觸變性質導致對反應器壁和其他內部設備(如攪拌軸、攪拌葉片和擋板)的粘附。這可導致高含量水平的反應性雙鄰苯二甲酰亞胺中間體污染最終的聚醚酰亞胺產物。這還可導致其它加工問題，如難以實現徹底混合和難以對反應產物取樣。此外，聚合速率取決于雙鄰苯二甲酰亞胺在聚合反應混合物中的溶解速率。

因此，本領域仍然需要改進的酰亞胺化方法，特別是將以溶液制備雙鄰苯二甲酰亞胺的方法。如果制備的中間體組合物不粘附到反應容器壁或內部設備上，將會是進一步的改進。

發明內容

一種用于制備反應性中間體組合物的方法，包括：基于反應物中酸酐官能團總摩爾數，在量為10至50摩爾％的芳族二酐存在的情況下，使下式(1)的取代鄰苯二甲酸酐與下式(2)的二胺反應；

H₂N-R-NH₂ (2)

其中反應在有效制備反應性中間體組合物的條件下在反應器中的非質子溶劑中進行；其中X包括鹵素或硝基基團，并且R包括C_6-20芳族烴基基團或其鹵代衍生物、直鏈或支鏈C_2-20亞烷基或其鹵代衍生物或者C_3-8亞環烷基或其鹵代衍生物。

在另一個實施方案中，聚醚酰亞胺的制備方法包括使上述反應性聚醚酰亞胺中間體組合物反應。

附圖說明

圖1是通過凝膠滲透色譜法測量的實施例1中構建的分子量與時間的曲線圖。

具體實施方式

本發明人意外地發現，在置換聚合過程中在酰亞胺化期間特定量的芳族二酐的存在產生某些更易溶于反應溶劑中的反應性聚醚酰亞胺中間體。因此，中間體組合物的組分不會粘附到反應器罐或其內部組件上，并且更容易混合和取樣。此外，后續聚合的速率得到改善。

基于酰亞胺化反應中酸酐官能團的總摩爾數，芳族二酐的量為10至50摩爾％(摩爾％)。在特別有利的特征中，芳族酸酐可經選擇以對應于摻入聚醚酰亞胺產物中的二羥基芳族化合物的鹽的結構。因此，將芳族二酐摻入到產物聚醚酰亞胺中，而不是要求隨后從中間體或聚醚酰亞胺組合物中除去。

因此，通過在芳族二酐的存在的情況下使取代的鄰苯二甲酸酐和二胺在非質子溶劑中反應(縮合)來進行酰亞胺化。取代的鄰苯二甲酸酐是下式(1)