含醚酮結構的芳香聚酰胺及其制備方法
【專利摘要】本發明的含醚酮結構的芳香聚酰胺及其制備方法，屬于高分子材料的【技術領域】。含醚酮結構的芳香聚酰胺結構式如下：本發明以4,4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯甲酮及二酰氯單體為原料，采用親核加成消除方法將規整的醚酮結構引入到芳香聚酰胺體系中，制備出了新型芳香聚酰胺共聚物。該系列聚合物具有較高的分子量、良好的溶解性，同時具有良好的力學性能，在高強纖維、粘合劑、納濾膜等領域有著潛在的應用。
【專利說明】含醚酮結構的芳香聚酰胺及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于高分子材料的【技術領域】，具體涉及一類含醚酮結構的芳香聚酰胺及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚芳酰胺是一類重要的高性能特種工程塑料，由其制成的高強度、高模量和耐高溫特種塑料在航空、航天、軍事等高科技領域有重要應用。由于其具有良好的耐熱性能、力學性能和電性能等特點，這類高性能聚合物材料在微電子領域也具有廣闊的應用前景。但已商品化的聚芳酰胺，由于其分子主鏈的剛性和分子間的氫鍵作用，大多難溶難熔且加工困難，尤其是難以加工成膜以滿足在微電子封裝等領域應用的要求。因此設計合成具有良好可溶性、易加工成膜的聚芳酰胺類高性能聚合物是一件十分有意義的研究工作。從分子設計出發，常用來改善聚芳酰胺溶解性的方法主要有在聚合物分子主鏈中引入柔性基團、引入大的側基或不對稱結構及引入扭曲非共平面結構等。
[0003]本發明采用親核加成消除的方法將規整的醚酮結構引入到聚芳酰胺結構中在既保持了分子鏈一定剛性的同時又引入了柔性結構醚健，由于醚酮結構的引入破壞了分子鏈間的氫鍵作用因此提高了此類聚芳酰胺的溶解性改善了其加工條件。同時由于規整醚酮結構的引入有可能增加此類芳香聚酰胺與聚醚醚酮(PEEK)的相容性從而為制備聚醚醚酮聚芳酰胺合金提供了可能性，這種潛在的應用價值可提高高分子合金材料的玻璃化轉變溫度(Tg)提高合金的使用溫度且強極性酰胺健的存在可改善合金的力學性能。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是，通過在聚酰胺主鏈中以二胺單體的形式引入規整的醚酮結構，設計并制備出一系列的含規整醚酮結構的可溶性的芳香聚酰胺。
[0005]本發明提供了一種含醚酮結構的芳香聚酰胺，同時，本發明還提供了所述含醚酮結構的芳香聚酰胺的制備方法。
[0006]本發明通過以下技術方案實現。
[0007]一種含醚酮結構的芳香聚酰胺，結構式如下:
[0008]
【權利要求】
1.一種含醚酮結構的芳香聚酰胺共聚物，其結構式如下:
2.—種權利要求1的含醚酮結構的芳香聚酰胺共聚物的制備方法，其特征是，在氮氣保護下，在裝有機械攪拌和溫度計的反應器中，將助溶劑在有機溶劑中加熱攪拌溶解后，加入4，4’-雙(4-氨基苯氧基)二苯甲酮，攪拌溶解后冰鹽浴中將體系溫度冷卻至-20~(TC，然后分兩次加入二酰氯，第一次加入二酰氯單體攪拌10分鐘后加入余下的二酰氯單體，并滴加縛酸劑，反應5~20分鐘后撤去冰鹽浴，室溫下攪拌20~40分鐘后升溫至70~90°C，反應3~5小時停止攪拌，靜置10~20小時，出料于去離子水中，得到含醚酮結構的芳香聚酰胺粗產物；將所述含醚酮結構的芳香聚酰胺粗產物粉碎后分別用煮沸的去離子水和無水乙醇洗滌2~5次，烘干得到粉末狀含醚酮結構的芳香聚酰胺；所述4，4’-雙(4-氨基苯氧基)二苯甲酮、二酰氯和縛酸劑的摩爾比為1:1.05~1.1:2~2.05，所述有機溶劑的用量為4，4’-雙(4-氨基苯氧基)二苯甲酮和二酰氯質量和的5~7倍，所述助溶劑的用量為有機溶劑質量的4%~6%。
3.按照權利要求2所述的含醚酮結構的芳香聚酰胺共聚物的制備方法，其特征是，所述的二酰氯為對苯二甲酰氯、4，4’ - 二酰氯二苯醚和間苯二甲酰氯中的任一種。
4.按照權利要求2所述的含醚酮結構的芳香聚酰胺共聚物的制備方法，其特征是，所述助溶劑為氯化鈣、氯化鋰、氯化鎂和甲基三正丁基氯化銨中的任一種。
5.按照權利要求2所述的含醚酮結構的芳香聚酰胺共聚物的制備方法，其特征是，所述有機溶劑為N，N- 二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺和N，N- 二甲基甲酰胺中的任一種。
6.按照權利要求2所述的整醚酮結構的芳香聚酰胺共聚物的制備方法，其特征是，所述縛酸劑為吡啶、二乙胺和氫化鈣中的任一種。
7.按照權利要求2、3、4、5或6所述的整醚酮結構的芳香聚酰胺共聚物的制備方法，其特征是，所述4，4’ -雙(4-氨基苯氧基)二苯甲酮，制備是將lmol4，4’ - 二氟-二苯甲酮、.2.lmol4-氨基苯酹、1.3mol無水碳酸鉀、1500mL 二甲基亞砜及350mL甲苯加入裝有機械攪拌、溫度計和帶水器的反應器中，攪拌加熱回流2~5小時后將甲苯排出，升溫到170°C繼續反應6~7小時，后冷卻至25°C，出料于去離子水中，過濾后經去離子水洗滌5次，60°C真空干燥，得到4，4’ -雙(4-氨基苯氧基)二苯甲酮粗產物；將得到的4，4’ -雙(4-氨基苯氧基)二苯甲酮粗產物與甲醇按照質量比1:25重結晶后于40°C真空干燥，得到深棕色的.4，4’-雙(4-氨基苯氧基)二苯甲酮。
【文檔編號】C08G69/28GK103524730SQ201310528639
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】姜振華, 路遙平, 張海博, 王永鵬, 崔曾多, 朱曄, 徐達, 商贏雙, 姜波 申請人:吉林大學