一種自催化腈基樹(shù)脂單體和聚合物及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種自催化腈基樹(shù)脂單體和聚合物及其制備方法，屬于有機(jī)高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】。該自催化腈基樹(shù)脂單體為一種含有烯丙基的雙酚A型雙鄰苯二甲腈單體，腈基樹(shù)脂聚合物是所述腈基樹(shù)脂單體加熱聚合的產(chǎn)物。該腈基樹(shù)脂單體具有更低的固化溫度，更寬的加工窗口，使得該樹(shù)脂單體具有更好的加工性能，腈基樹(shù)脂聚合物具有良好的自阻燃性、粘接性、熱穩(wěn)定性等固化性能。該腈基樹(shù)脂單體具備碳碳雙鍵的低溫固化性能，腈基聚合物有保持了腈基腈基類(lèi)樹(shù)脂的耐高溫性能，可廣泛應(yīng)用于涂料、粘接劑、電子封裝材料、航空、航天、船舶和樹(shù)脂基復(fù)合材料等領(lǐng)域。制備方法簡(jiǎn)單易控，反應(yīng)溫度較低、時(shí)間較短，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種自催化腈基樹(shù)脂單體和聚合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種自催化腈基樹(shù)脂單體、聚合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鄰苯二甲腈樹(shù)脂是在20世紀(jì)80年代由美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室的Keller及其團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型耐高溫?zé)峁绦詷?shù)脂。由于完全固化后的鄰苯二甲腈聚合物具有良好的熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能，以及優(yōu)異的熱氧穩(wěn)定性、阻燃性和較好的耐潮性，使得這類(lèi)樹(shù)脂在航空航天、艦船、微電子及機(jī)械制造等領(lǐng)域具有廣泛的用途，其中最典型結(jié)構(gòu)又以聯(lián)苯型雙鄰苯二甲腈和雙酚A型雙鄰苯二甲腈為主。然而，雙酚A型雙鄰苯二甲腈樹(shù)脂(單體)的熔融溫度高達(dá)200°C，僅比其固化反應(yīng)溫度低20 V，這使得其加工溫度窗口較窄(~20°C )，且其熱固化反應(yīng)也較為緩慢，如果只是熱固化，需要在280處理近百小時(shí)才能觀察到明顯的凝膠現(xiàn)象。因而，鄰苯二甲腈樹(shù)脂的高加工溫度，低固化速率和高后固化溫度嚴(yán)重限制了此類(lèi)樹(shù)脂的加工性及全面應(yīng)用。在過(guò)去的30年里，為了降低鄰苯二甲腈樹(shù)脂的高加工溫度，提升其固化速率，擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，一系列基于雙鄰苯二甲腈樹(shù)脂的耐高溫材料得到了廣泛的研究。如:中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利 CN101143928、CN102492140、CN103012790、CN102936466、CN102659628發(fā)明了多種基于鄰苯二甲腈樹(shù)脂的材料，進(jìn)一步豐富和擴(kuò)展了鄰苯二甲腈樹(shù)脂的研究及應(yīng)用。在諸多方法中，主要是與其他低溫樹(shù)脂共混、加入低溫固化劑以及改善分子結(jié)構(gòu)等三種方法為主。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明結(jié)合碳碳雙鍵的低溫固化性能以及鄰苯二甲腈樹(shù)脂的良好的熱穩(wěn)定性、機(jī)械性能、阻燃性和較高的耐潮性能，提供一種新型自催化腈基樹(shù)脂單體。所述腈基樹(shù)脂單體為一種含有兩個(gè)烯丙基的雙酚A型雙鄰苯二甲腈單體，具有更低的固化溫度，更寬的加工窗口，使得該樹(shù)脂單體具有更好的加工性能，同時(shí)又保持了鄰苯二甲腈類(lèi)樹(shù)脂良好的熱穩(wěn)定性、機(jī)械性能和阻燃性。所述腈基樹(shù)脂聚合物由所述腈基樹(shù)脂單體聚合而成，具有低溫加工、中溫成型、高溫使用的特點(diǎn)，可用于涂料、粘接劑、電子封裝材料、航空、航天、船舶和樹(shù)脂基復(fù)合材料等領(lǐng)域。本發(fā)明同時(shí)提供所述腈基樹(shù)脂單體和聚合物的制備方法，所述制備方法具有方法簡(jiǎn)單可控，適于工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案是:
[0005](一)腈基樹(shù)脂單體
[0006]該自催化腈基樹(shù)脂單體，是一種含烯丙基的的雙酚A型雙鄰苯二甲腈樹(shù)脂單體，如圖1所示，其結(jié)構(gòu)式為:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種腈基樹(shù)脂單體，是一種含烯丙基的雙酚A型雙鄰苯二甲腈樹(shù)脂單體，其結(jié)構(gòu)式為:
2.一種腈基樹(shù)脂單體的制備方法，包括以下步驟: 步驟1:將二烯丙基雙酚A、催化劑和溶劑加入反應(yīng)容器中，水浴加熱至60~80°C，回流反應(yīng)3~5小時(shí)。 步驟2:向步驟I所述的反應(yīng)容器中加入4-硝基鄰苯二甲腈，在60~80°C下回流反應(yīng)2~3小時(shí)。 步驟3:將步驟2得到的反應(yīng)混合液在無(wú)水條件下過(guò)濾。 步驟4:將步驟3得到的濾液傾入清水中沉淀、過(guò)濾，過(guò)濾所得的固體用大量清水洗滌后充分干燥，即獲得最終產(chǎn)物腈基樹(shù)脂單體。 其中，二烯丙基雙酚A、催化劑、溶劑和4:硝基鄰苯二甲腈的摩爾體積配比如下:
3.一種腈基樹(shù)脂聚合物，是一種自催化腈基樹(shù)脂單體的聚合物，其結(jié)構(gòu)為包括J1-Ji共軛酞菁環(huán)和三嗪環(huán)、聚烯烴的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 所述三嗪環(huán)的結(jié)構(gòu)式為:
4.一種腈基樹(shù)脂聚合物的制備方法，其特征在于:將腈基樹(shù)脂單體加熱在120~200°C下反應(yīng)I~5小時(shí)，再在260°C下處理3~5小時(shí)，即得到腈基樹(shù)脂聚合物。其中，所述腈基樹(shù)脂單體是一種含烯丙基的雙酚A型雙鄰苯二甲腈樹(shù)脂單體，其結(jié)構(gòu)式為:
【文檔編號(hào)】C07C255/54GK103664699SQ201310670504
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】劉孝波, 鄒興強(qiáng), 徐明珍 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)