[發明專利]一種含雙二氮雜萘酮結構共聚芳醚砜及其制備方法

有效

• 申請號: 202110777686.5
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113461943B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張守海;蹇錫高;劉程;翁志煥;王錦艷;柳承德;劉乾;李楠;武楷文
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08G75/23
• 分類號: C08G75/23
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪

本發明屬于高分子科學技術領域，提供了一種含雙二氮雜萘酮結構共聚芳醚砜及其制備方法。以含雙二氮雜萘酮結構單體、4?(4?羥基苯基)?2,3?二氮雜萘?1?酮或其衍生物與二鹵二苯砜在堿金屬或堿土金屬鹽的作用下，在極性非質子溶劑中進行溶液共聚合，反應結束后，經沉降、洗滌、過濾、干燥，得到含雙二氮雜萘酮結構共聚芳醚砜。通過調節單體的結構及共聚組成可以調控聚合物結構和性能，由于雙二氮雜萘酮結構單元的引入，該共聚芳醚砜具有優異的耐熱性、良好的溶解性和柔韌性，可溶解于氯仿、N?甲基吡咯烷酮等有機溶劑，具有良好的成膜性。

技術領域

本發明屬于高分子科學技術領域，涉及高性能聚合物及其制備方法，特別涉 及到一類含雙二氮雜萘酮結構共聚芳醚砜及其制備方法。

背景技術

聚芳醚砜是一類重要的高性能工程塑料，具有耐熱等級高、力學性能高、抗 輻射性能優異、耐化學藥品、耐疲勞、耐沖擊、耐磨、阻燃等優點，廣泛應用 于航天航空、電子信息、能源、交通、醫藥等各個領域。隨著聚芳醚砜應用領 域的擴展，對其加工時的流動性、尺寸穩定性與耐熱性能等性能的要求也越來 越高。為了進一步提高其玻璃化轉變溫度，雜環芳香聚合物飛速發展，R.Singht 等人在[Macromolecules,1992,25,1025]公布了一類含氮雜萘環結構聚芳醚的合 成技術。F.A.Bottino等人分別在[European Polymer Journal,1995,31,35]和 [Macromolecular Rapid Communications,1999,20,405]公布了一類含吡啶環結 構和1,2,4-三氮唑結構聚芳醚的合成技術。L.Zong等人在[Polymer Bulletin,2014,71,2641]公布了一類含三芳基均三嗪環結構聚芳醚的合成技術。蹇錫高等 人[高分子材料科學與工程222(1994)；Polymer,2020,198,122525；European Polymer Journal,2021,143,110205；CN111944143A，CN101817927A， CN101759854A，CN101591431]公開了多種基于二氮雜萘酮的新型耐高溫樹脂。 在大分子主鏈結構中引入扭曲非共平面的二氮雜萘酮聯苯結構，賦予高性能聚 合物良好溶解性的同時提升其耐熱性和力學性能，將雜環高性能聚合物更廣泛 地應用在耐高溫結構材料、自潤滑材料、分離膜材料、特種涂料、耐高溫絕緣 漆等領域。Allan S.Hay[Macromolecules,1997,30,2254]簡單報道了二苯基雙二 氮雜萘酮聚芳醚砜的制備，所用溶劑為二苯砜、聚合反應溫度280℃，產物的 玻璃化轉變溫度達350℃。有鑒于此，本發明基于分子設計，創新性地將雙二 氮雜萘酮結構單體和雜萘聯苯類雙酚與雙鹵二苯砜單體進行共聚，開發了一種 制備更容易且耐熱等級更高同時可溶解的雙二氮雜萘酮結構共聚芳醚砜。

發明內容

本發明涉及一種含雙二氮雜萘酮結構共聚芳醚砜及其制備方法。以雙二氮雜 萘酮類雙酚和4-(4-羥基苯基)-2,3-二氮雜萘-1-酮或其衍生物與二鹵二苯砜單體， 在堿金屬或堿土金屬鹽的作用下，在高沸點極性非質子溶劑中進行共聚合，制 備出具有優異耐熱性且可溶解的共聚芳醚砜。

本發明的技術方案：

一種含雙二氮雜萘酮結構共聚芳醚砜，具有如下化學結構：

式中Ar代表含雙二氮雜萘酮結構單元，為下述結構的一種或兩種以上連接組合，其具體結構如下：

其中X₁是如下結構：

X₂是如下結構：

R₁、R₂、R₃及R₄是H、鹵素、烷基、苯基、烷氧基或苯氧基。