一種n取代聚苯并咪唑酰亞胺及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種N取代聚苯并咪唑酰亞胺及其制備方法，本發(fā)明的制備步驟如下：（1）以不同結(jié)構(gòu)的二氨化合物和4-氟鄰苯二甲酸酐為單體，DMF為溶劑，三乙胺為環(huán)化催化劑，乙酸酐結(jié)合環(huán)化生成的水，得到含酰亞胺結(jié)構(gòu)的二氟化合物；（2）以含酰亞胺結(jié)構(gòu)二氟化合物和雙苯并咪唑化合物為單體，環(huán)丁砜為溶劑，氯苯為除水劑，碳酸鈣為除氟離子劑，在無(wú)水碳酸鉀催化條件下，得到N取代聚苯并咪唑酰亞胺高分子。本發(fā)明的方法，其合成過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低廉，產(chǎn)率較高。
【專利說(shuō)明】一種N取代聚苯并咪唑酰亞胺及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種N取代聚苯并咪唑酰亞胺及其制備方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種耐熱可溶性高性能N取代聚苯并咪唑酰亞胺及其制備方法的實(shí)現(xiàn)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空、航天、機(jī)械、電子等工業(yè)對(duì)耐高溫高分子材料的迫切需要，芳雜環(huán)高分子的合成及應(yīng)用研究得到了迅猛發(fā)展，形成了以聚酰亞胺為代表、包括聚苯并咪唑等多種芳雜環(huán)聚合物在內(nèi)的一大類高分子，且已經(jīng)在許多高科技領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]由通常的二酐和二胺制得的聚酰亞胺(PI)雖然綜合性能優(yōu)異，但大部分PI既不熔融，也不溶解，造成其成型加工的困難。在不降低PI優(yōu)異性能的前提下，改善PI的可加工性能一直是研究的熱點(diǎn)之一。將苯并咪唑基團(tuán)引入到聚酰亞胺鏈結(jié)構(gòu)中，可破壞主鏈結(jié)構(gòu)重復(fù)單元的對(duì)稱性和規(guī)整度，降低分子鏈間的相互作用力，從而改善PI的溶解性能和加工性能。同時(shí)，苯并咪唑基團(tuán)為芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)，引入該基團(tuán)后可增加PI的耐熱等級(jí)。因此，經(jīng)苯并咪唑改性后的PI (聚苯并咪唑酰亞胺)具有耐高溫、耐化學(xué)性好、粘接強(qiáng)度高、撓曲性能好、成本低、污染少、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。
[0004]目前已制備出多種聚苯并咪唑酰亞胺高分子材料，這些材料無(wú)論是主鏈中含有苯并咪唑基團(tuán)還是支鏈中含有苯并咪唑基團(tuán)，苯并咪唑環(huán)中都存在N-H鍵，H原子的存在帶來(lái)了一系列問(wèn)題，例如H原子在加熱條件下很不穩(wěn)定，在加熱過(guò)程中H原子很容易失去而生成含兩個(gè)碳氮雙鍵的五元環(huán)。同時(shí)，隨著加熱溫度的升高，聚合物逐漸變成黃黑色，在空氣中加熱到450°C時(shí)聚合物甚至變成黑色。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種N取代聚苯并咪唑酰亞胺。
[0006]本發(fā)明的N取代聚苯并咪唑酰亞胺(I
【權(quán)利要求】
1.一種N取代聚苯并咪唑酰亞胺(1 ):1 —' LiU Λ
其中Ar1, Ar2為芳香結(jié)構(gòu)。
2.一種N取代聚苯并咪唑酰亞胺(I )的制備方法，包括以下步驟: (1)氮?dú)夥諊校瑢⒛柋葹?:2的二胺化合物和4-氟鄰苯二甲酸酐在N，N-二甲基甲酰胺中攪拌5h，隨后加入少量乙酸酐和三乙胺，升溫至75°C，反應(yīng)3~5h后，將體系緩慢冷卻至室溫，倒入甲醇中沉淀、過(guò)濾，最后在50°C~60°C條件下真空干燥5tT8h，制得含酰亞胺結(jié)構(gòu)的二氟化合物； (2)氮?dú)夥諊?，將摩爾比?:1的含酰亞胺結(jié)構(gòu)的二氟單體和雙苯并咪唑單體、碳酸鈣和無(wú)水碳酸鉀溶解到環(huán)丁砜和氯苯中； 首先將體系從室溫升至140°C~160°C，保持2h，隨后加熱升溫到180°C~200°C，繼續(xù)反應(yīng)4h，再升溫至210°C~220°C，反應(yīng)6tT8h后，將體系緩慢冷卻至室溫，倒入去離子水中沉淀、過(guò)濾，最后在100°C~120°C條件下真空干燥5tT8h，制得N取代聚苯并咪唑酰亞胺。
【文檔編號(hào)】C08G73/10GK104130412SQ201410329568
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】徐業(yè)偉, 孫毅, 崔相旺, 雷永林, 霍冀川 申請(qǐng)人:西南科技大學(xué)