[發明專利]一種含側腈基聚醚酰亞胺樹脂及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201811541996.1
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN111320751B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 郗朕捷;鄒敏;屈亞青;仇偉;張鑫;陳海波
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

本發明公開了一種含側腈基聚醚酰亞胺及其制備方法和用途，涉及高分子材料技術領域。本發明先用2,6?二氯苯甲腈和氨基芳香酚，在無水強極性溶劑中，脫水劑和催化劑作用下，高溫反應生成二胺單體；將二胺單體析出、洗滌并干燥后，把二胺、二酐和封端劑粉碎混合，由計量加料器以穩定速度加入雙螺桿擠出機，在高溫條件下，原料在擠出機中熔融聚合并擠出；再經冷卻、切粒得到聚醚酰亞胺樹脂。本發明原料合成工藝簡單，價格低廉，聚合過程簡潔環保，所得樹脂的耐熱性能明顯提高，可以擴大聚醚酰亞胺樹脂的應用領域，更好地滿足相關領域的發展需求。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種含有腈基聚醚酰亞胺樹脂及其制備方法和用途。

背景技術

聚酰亞胺作為一種常見的特種工程塑料，不僅具有良好的耐熱性能，而且還具有優良的尺寸穩定性、氧化穩定性、耐化學藥品腐蝕性、耐輻照性、良好的機械性能和介電性能，從而被廣泛應用于航空、航天、電氣、電子、機車、汽車、精密機械和自動辦公機械等多種高新技術領域。

但是，普通的聚酰亞胺也存在缺點：價格昂貴以及加工困難，相應的改性和結構設計催生了一些便于加工和商業化的新型聚酰亞胺品種，例如聚醚酰亞胺。聚醚酰亞胺(PEI)是美國GE公司于1982年開始商品化的熱塑性聚酰亞胺，商品名為Ultem，由于其價格低廉，容易加工，綜合性能好，成為了銷量最大、發展最快的聚酰亞胺材料。

聚醚酰亞胺的良好的加工性源于分子鏈結構中大量的醚鍵，但大量這些柔性基團的存在也使它相比于傳統聚酰亞胺在耐高溫性能上遜色不少。因而，針對這方面的的不足有必要進行一些改進，以進一步擴大該樹脂的應用領域。

發明內容

為了在保持PEI易加工、廉價等優點的前提下進一步提高其耐高溫性能，擴大其應用范圍，本發明提供了一種含側腈基聚醚酰亞胺，結構式如式1所示：

其中，Ar代表芳基例如苯基或取代苯基，n為50-100，優選60-80。

進一步地，所述含側腈基聚醚酰亞胺其是通過2,6-二氯苯甲腈與氨基芳香酚(氨基酚)進行反應獲得二胺單體，然后由該二胺單體與二酐和封端劑進行熔融聚合反應而獲得的。

進一步地，2,6-二氯苯甲腈與氨基芳香酚的摩爾比是1:1.8-2.5，優選1:2；和/或二胺單體、二酐和封端劑的摩爾比為1：0.95～0.98：0.01～0.05；優選1：0.95～0.98：0.02～0.05。

氨基芳香酚可以選自鄰氨基苯酚、間氨基苯酚、對氨基苯酚中的一種或多種。

二酐可以選自雙酚A型二醚二酐。

封端劑可以選自鄰苯二甲酸酐。

一般，本發明的含側腈基聚醚酰亞胺的數均分子量一般為40000-80000，玻璃化轉變溫度為217-250℃，拉伸斷裂強度為110-120MPa，斷裂伸長率為6.5-12％，彎曲強度為151-160MPa，壓縮強度為143-152MPa。

本發明進一步提供了上述聚醚酰亞胺樹脂的制備方法，是由二酐和二胺在雙螺桿擠出機中熔融聚合并擠出，具體的制備方法包括以下步驟：

(a)合成二胺單體：使2,6-二氯苯甲腈和氨基芳香酚在催化劑的存在下在脫水劑和無水強極性溶劑中反應，獲得二胺單體；

(b)使二胺單體與二酐任選在封端劑的存在下熔融聚合。

其中，二酐為雙酚A型二醚二酐，二酐可采用市售產品或者按照已有路線合成。

二胺為本發明設計合成的含腈基芳香族二胺，它以2,6-二氯苯甲腈和氨基芳香酚為原料，以催化劑、脫水劑和無水強極性溶劑為輔助原料合成。