专利名称：含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮及其合成方法
技术领域：
本发明涉及聚芳醚酮树脂，具体是涉及一种含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮及其合成方法。聚芳醚酮树脂是一类半结晶的热塑性高分子材料，具有优良耐热性能，因此在航空航天及军事领域具有广泛的应用。目前，商业化的聚芳醚酮(如US1558671，W08403891，US4320224)是半结晶性聚合物，只能在浓硫酸等极少数溶剂中可以溶解，而且熔融温度很高，一般只能采用熔融浸渍或粉末热压成型技术，加工成型比较困难。另一方面，玻璃化转变温度也比较低，因此，合成无定形的、具有良好加工性能的聚芳醚酮具有重要意义，中国专利CN85108751报道了一种以酚酞和双卤单体为原料缩聚而成的含酞侧基的聚芳醚酮，具有良好的溶解性，但由于环酯基中的酯键容易水解而开环，对聚芳醚酮的使用范围和使用性能有一定影响。高等学校化学学报(1996，17 ；1322-1324)报道了一种含间苯基结构的聚芳醚酮， 但是当间苯基的含量为100%时，其链结构完全相同，分子链具有良好的规整性，聚合物的结晶度较高，因此溶解性不好，而且聚合物的玻璃化转变温度比较低。中国发明专利CN1974631A报道了一种含间苯基的三元共聚聚芳醚酮，聚合物的具有较高的熔点和分解温度，但是聚合物的结晶度高，溶解性差，不利于成型加工。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺点，提供一种无定形的、溶解性好，聚合物玻璃化转变温度较高，具有良好加工性能的含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮。本发明的另一目的在于提供上述含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮的合成方法。为了达到上述目的，本发明采取了如下技术方案一种含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮，其结构式如下
背景技术：
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其中η 为 20-30。所述的含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮的合成方法，包括如下步骤(1)将邻苯二甲酸酐与5-氨基间苯二甲酸按摩尔比为1 1 1.2加入到反应容器中，在氮气保护下，加入溶剂冰醋酸使邻苯二甲酸酐与5-氨基间苯二甲酸溶解，在 30-50°C下反应l_2h，再升高温度到120-140°C反应10_14h，过滤，所得固体经洗涤，重结晶，得到5-邻苯二甲酰亚胺间苯二甲酸；
权利要求
1. 一种含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮，其特征在于，该聚合物结构式如下
2.权利要求1所述的含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮的合成方法，其特征在于包括如下步骤(1)将邻苯二甲酸酐与5-氨基间苯二甲酸按摩尔比为1 1 1.2加入到反应容器中， 在氮气保护下，加入溶剂冰醋酸使邻苯二甲酸酐与5-氨基间苯二甲酸溶解，在30-50°C下反应l_2h，再升高温度到120-140°C反应10-14h，过滤，所得固体经洗涤，重结晶，得到5-邻苯二甲酰亚胺间苯二甲酸；(2)将5-邻苯二甲酰亚胺间苯二甲酸加入到反应器中，通氮气，加入溶剂二氯亚砜，并加入N，N’ 二甲基甲酰胺，回流反应^!_8h，减压蒸馏，得到淡黄色固体，加入氟苯和无水三氯化铝，回流反应16-M小时；减压蒸馏，得到灰色固体，洗涤，过滤，干燥，再重结晶，得到 5-邻苯二甲酰亚胺-1，3-二(4-氟苯甲酰基)基苯；其中每克5-邻苯二甲酰亚胺间苯二甲酸加入10-15ml 二氯亚砜、0. 02-0. 05ml N，N，二甲基甲酰胺、7-lOml氟苯和1.4_1.6g无水三氯化铝；(3)聚合物的制备将5-邻苯二甲酰亚胺-1，3-二(4-氟苯甲酰基)基苯、酚类物质、 无水碳酸钾按摩尔比1 1 1 2加入到反应器中，再加入溶剂N-甲基吡咯烷酮和带水剂甲苯，其中溶剂N-甲基吡咯烷酮的加入量保证5-邻苯二甲酰亚胺-1，3-二(4-氟苯甲酰基)基苯和酚类物质的浓度在0. 3-0. 4g/ml，带水剂甲苯的用量和N-甲基吡咯烷酮的体积比为1. 5 2. 5 1 ；加热到130-150°C反应Ih 3h，再升温到150_170°C反应3_5h， 170-190°C反应3- ，190-200°C反应0. 5- ，产物用甲醇沉淀，再用N-甲基吡咯烷酮溶解， 甲醇再沉淀，得到含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮；所述酚类物质为对苯二酚或双酚S。
3.根据权利要求2所述的含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮的合成方法，其特征在于所述步骤(1)的固体用乙醇洗涤，再用N，N’ 二甲基甲酰胺重结晶。
4.根据权利要求2所述的含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮的合成方法，其特征在于所述步骤(2)的灰色固体用盐酸酸化的蒸馏水洗涤。
5.根据权利要求2所述的含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮的合成方法，其特征在于所述步骤(2)的灰色固体用丙酮重结晶。
全文摘要
本发明公开了含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮及其合成方法。制备时，先合成5-邻苯二甲酰亚胺间苯二甲酸，再合成5-邻苯二甲酰亚胺-1，3-二(4-氟苯甲酰基)基苯，然后将5-邻苯二甲酰亚胺-1，3-二(4-氟苯甲酰基)基苯、酚类物质、无水碳酸钾按摩尔比、溶剂N-甲基吡咯烷酮和带水剂甲苯混合，加热反应，产物用甲醇沉淀，再用N-甲基吡咯烷酮溶解，甲醇再沉淀，得到含邻苯二甲酰亚胺侧基的聚芳醚酮。本发明在聚芳醚酮侧链上引入刚性的大体积的邻苯二甲酰亚胺侧基后，破坏了聚合物链结构的规整性，降低聚芳醚酮的结晶度，改善了聚合物的溶解性，可以溶解在THF、DMSO、NMP、DMAc等溶剂中，并提高了加工性能。
文档编号C08G65/40GK102276824SQ20111015847
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者彭汉, 陶红波 申请人:华南理工大学