一種旋光聚乙炔紅外低發射率材料及其制備方法
【專利摘要】本發明的目的是提供一種旋光聚乙炔紅外低發射率材料及其制備方法，該材料由L或D-酪氨酸醇酯與含炔基羧酸單體在銠催化劑作用下聚合得到，其結構通式為：聚合度n為1～1000的整數；其中R1為：中的一種，m、p為0、1、2、3、4；R2為：中的一種，k為0、1、2、3、4。該材料具有良好的熱穩定性、較高的光學活性以及穩定的構象，其玻璃化溫度大于200℃、熱分解溫度為300℃～400℃、比旋光度絕對值為50°～200°，在25℃下8～14μm波段的紅外發射率為0.35～0.65。
【專利說明】一種旋光聚乙炔紅外低發射率材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種旋光聚乙炔紅外低發射率材料及其制備方法，屬于有機功能聚合物材料的制備范疇，可用于紅外隱身材料。
【背景技術】
[0002]紅外隱身材料在人體安全防護、電磁波消除設備、電磁干擾、電磁兼容、保溫節能及隱身和反偵察技術等民用、軍用領域均有廣泛的應用基礎。現代戰爭頻繁依賴紅外熱成像偵察定位技術，為保證軍事目標的隱蔽性，使用具有紅外隱身的材料，可在一定程度做到偽裝和“隱身”，加強軍事目標的生存和進攻能力。目前，大量的軍用車輛使用了紅外隱身材料，但在使用過程中存在一些問題。比如，紅外隱身材料中的大多數著色顏料一般難以調低涂料的發射率，有些隱身材料中一旦加入這些著色顏料，其發射率會急劇升高等。因此，為解決這些問題，研究新型紅外隱身材料和探索紅外發射率更低的材料是紅外隱身材料發展的一個方向。有機聚合物具有結構可調、多樣化、物理化學性能獨特的優點而被廣泛的研究和應用，其中旋光性聚合物是近年發展起來的新型高分子材料。從結構上看，旋光性聚合物通過手性基團產生的不對稱場的誘導作用形成的構型上的特異性而形成相對穩定的單向螺旋結構。這種結構特性使得該類材料有很好的旋光、分光作用并且容易使透過波發生紅移。作為紅外波傳播過程中的介質材料，其吸波性能和頻移特性在降低材料紅外發射率上可以取得良好的效果。目前，專利CN1865300A則公開了炔丙脲類單體與旋光性螺旋聚合物及其制備方法，主要通過過渡金屬銠、鎢、鑰等催化配位聚合反應來得到具有穩定螺旋構象、光學活性較強的取代乙炔類聚合物。專利CN101696260A公開報道一種旋光聚氨酯脲紅外低發射率材料，將聯萘基團引入聚合物鏈中，通過調整聚合物結構來調節和控制聚合物鏈結構和聚合物的紅外發射率。本發明提供了一種旋光聚乙炔紅外低發射率材料，該材料由L或D-酪氨酸醇酯與含炔基羧酸單體，并在錯催化劑作用下聚合得到，該材料是一種很有發展前途的紅外隱身材料，它的研究和應用具有潛在的經濟效益和社會效益，對軍用及民用都有廣闊的應用前景。
【發明內容】
[0003]技術問題:本發明的目的是提供一種旋光聚乙炔紅外低發射率材料及其制備方法。該材料具有良好的熱穩定性、較高的的光學活性以及穩定的構象，可以作為紅外低發射率材料使用。
[0004]技術方案:本發明的一種旋光聚乙炔紅外低發射率材料是由L或D型酪氨酸衍生物與含炔基羧酸合成單體在銠催化劑作用下得到，其結構通式為:[0005]
【權利要求】
1.一種旋光聚乙炔紅外低發射率材料，其特征在于該材料由L或D-酪氨酸醇酯與含炔基羧酸單體在銠催化劑作用下聚合得到，其結構通式為:
2.一種如權利要求1所述的一種旋光聚乙炔紅外低發射率材料的制備方法，其特征在于該制備方法為: 步驟a)在室溫下,將濃度為I~2mol/L的L或D型酪氨酸醇酯的四氫呋喃溶液加入反應釜中，再加入與L或D型酪氨酸醇酯摩爾比為1:1~1.5:1的含炔基羧酸單體，攪拌0.5~lh，再加入與L或D-酪氨酸醇酯摩爾比為0.1:1~0.2:1的N-二甲氨基吡啶、摩爾比為1:1~1.3:1的N，N’-二環己基碳二亞胺，室溫反應10~12h ;以加入反應釜中的四氫呋喃計，將反應物倒入I~5倍四氫呋喃體積的去離子水中,用I~5倍四氫呋喃體積的乙酸乙酯萃取，得乙酸乙酯萃取液，并依次用I~5倍四氫呋喃體積的飽和NaHCO3水溶液、HCl水溶液、飽和NaCl水溶液和去離子水對該萃取液進行洗滌，HCl水溶液的濃度為I~2mol/L，洗滌后的萃取液用無水MgSO4干燥，過濾，蒸除乙酸乙酯溶劑，得含炔基羧酸單體； 步驟b) N2氣氛下，將步驟a)制得的含炔基羧酸單體加入反應釜中，加入四氫呋喃，得濃度為0.5~2mol/L的含炔基羧酸單體四氫呋喃溶液，按銠催化劑與含炔基羧酸單體摩爾比為1:20的比例加入0.1~0.5mol/L的銠催化劑的四氫呋喃溶液，30~50°C下反應20~24h，冷至室溫，將反應物倒入20~50倍含炔基羧酸單體四氫呋喃溶液體積的正己烷中，析出沉淀，過濾，30~50°C真空干燥10~20h，得到旋光聚乙炔紅外低發射率材料。
3.根據權利要求2所述的旋光聚乙炔紅外低發射率材料的制備方法，其特征在于該制備方法步驟a)中所述的L或D-酪氨酸醇酯為L或D-酪氨酸C1~C5直鏈飽和脂肪醇酯、L或D-酪氨酸苯酚酯、L或D-酪氨酸苯甲醇酯、L或D-酪氨酸苯乙醇酯、L或D-酪氨酸苯丙醇酯、L或D-酪氨酸苯丁醇酯、L或D-酪氨酸苯戊醇酯中的一種。
4.根據權利要求2所述的旋光聚乙炔紅外低發射率材料的制備方法，其特征在于該制備方法步驟a)中所述的含炔基羧酸為丙炔酸、丁炔酸、戊炔酸、己炔酸、庚炔酸或對乙炔基苯甲酸中的一種。
5.根據權利要求2所述的旋光聚乙炔紅外低發射率材料的制備方法，其特征在于該制 備方法步驟b)中所述的銠催化劑為氯化降冰片二烯銠二聚體或氯化環辛二烯銠二聚體。
【文檔編號】C08F138/00GK103923243SQ201410145234
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】周鈺明, 陳真杰, 卜小海 申請人:東南大學