一种含聚苯醚结构的聚芳酯及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种含聚苯醚结构的聚芳酯及其制备方法，包括以下步骤：配置芳香族二甲酰氯溶液，在氮气保护下滴加，滴加在双端羟基聚苯醚、双酚类化合物、易溶溶剂、缚酸剂、催化剂的混合溶液中，在室温下反应6

【技术实现步骤摘要】
一种含聚苯醚结构的聚芳酯及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种分子结构中含聚苯醚结构的聚芳酯的制备方法。

技术介绍

[0002]聚芳酯是一类性能优异的工程塑料，具有良好的热稳定性、力学性能、透光性，常作为功能型材料的基体材料，在电子电器、汽车配件、医疗器件等领域都有着广泛的应用。随着社会科技的进步，聚芳酯的研究也在飞速地发展。通过分子结构设计和调整合成工艺，可以获得不同结构性能的新型聚芳酯材料。
[0003]近年来，5G通讯的飞速发展对材料提出了更加广泛、严格的要求。聚苯醚是一类性能优异的树脂材料，具有良好的耐热性、溶解性、尺寸稳定性以及较低的介电常数，将其引入聚芳酯主链中，可进一步降低其介电常数，进而制备出功能型聚酯新材料，未来有望应用于高频通讯等领域。而目前传统的聚芳酯对于5G通讯领域对材料提出的低介电、高耐热、容易加工的要求仍有一定的距离。
[0004]为满足集成电路系统未来的需求并扩展聚芳酯的应用领域，制备出低介电常数的聚芳酯材料具有深远的意义及广阔的经济前景，而现有技术中尚未有采用聚苯醚制备聚芳酯的相关报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是提供一种分子结构中含聚苯醚结构的聚芳酯的制备方法，以制备一种耐热性好、可加工性强、介电常数较低的聚芳酯。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种分子结构中含聚苯醚结构的聚芳酯的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1、将二甲酰氯溶于溶剂A，配置得酰氯溶液；
[0008]S2、将双端羟基聚苯醚、双酚类化合物、缚酸剂、催化剂在溶剂A中溶解，得反应液；
[0009]S3、室温，氮气保护下，将步骤S1得到的酰氯溶液滴加在步骤S2得到的反应液上，反应得聚合物溶液；
[0010]S4、继续加入溶剂A溶解，再在溶剂B中析出，静置，过滤，干燥，即得含聚苯醚结构的聚芳酯。
[0011]优选的，二甲酰氯包括对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯与间苯二甲酰氯的混合体。
[0012]优选的，二甲酰氯与溶剂A的用量比为0.02～0.25g/ml；双酚类化合物、双端羟基聚苯醚的总摩尔数与二甲酰氯的摩尔数之比为1:0.8～2；缚酸剂的摩尔用量为二甲酰氯的0.5～3倍，催化剂的摩尔用量为二甲酰氯的0.5～10％。
[0013]优选的，双酚类化合物为双酚A、四甲基双酚A、双酚F或四甲基双酚F中的一种或几种。
[0014]优选的，缚酸剂为三乙胺、叔丁醇钾、吡啶、二异丙基乙胺中的一种或几种。
[0015]优选的，所述催化剂包括4
‑
二甲氨基吡啶。
[0016]优选的，所述溶剂A即易溶溶剂为四氢呋喃、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲苯、氯仿、氯苯、二甲苯中的一种或几种。
[0017]优选的，所述溶剂B即难溶溶剂为乙醇、丁醇、甲醇、乙腈、异丙醇、丁酮和丙酮中的一种或几种。
[0018]优选的，所述双端羟基聚苯醚的结构为：
[0019][0020]其中R1、R2、R3、R4、R5、R6分别独立表示为氢原子、烷基，R1～R6相同或者不同，m+n的值为10～50。
[0021]本专利技术提供一所述含聚苯醚结构聚芳酯的制备方法制备的含聚苯醚结构聚芳酯。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0023]本专利技术采用双端基聚苯醚、通用二酚和常见芳香族二甲酰氯进行缩聚，通过调控单体比例，可以获得一系列含聚苯醚结构的聚芳酯，产品分子量理想，数均相对分子量为2.4
×
104～3.0
×
104，重均相对分子量为8.5
×
104～10
×
104；介电常数2.0～2.4，较传统聚芳酯(3.2～3.6)明显降低。整个反应过程中除副产物盐外，无其他有害物质产生，溶液聚合时，聚合条件温和，无需加热，反应较环保，且操作简单，反应条件易于控制，成本低，适于工业生产，有望用于微电子、光电子等领域。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例1制得的聚芳酯产品1的核磁共振氢谱(1HNMR)图；
[0025]图2是本专利技术实施例1制得的聚芳酯产品1的傅里叶变换红外光谱(FT
‑
IR)图。
具体实施方式
[0026]以下结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不以任何方式限制本专利技术。
[0027]实施例1
[0028](1)在烧杯中加入0.62g间苯二甲酰氯和8ml无水THF(四氢呋喃)，搅拌溶解，得到酰氯溶液；
[0029](2)在装有搅拌装置的三口烧瓶中加入4.8g羟基型聚苯醚(PPO，分子量1600，购自沙特基础工业(中国)有限公司，型号为Noryl SA90，m+n＝10)，并加入8ml无水THF，溶解后加入0.02g的DMAP(4
‑
二甲氨基吡啶)、0.9ml三乙胺，并向反应液中通入氮气保护；
[0030]在室温下将酰氯溶液滴加进三口瓶中，继续反应6h。随着反应进行，体系黏度明显增加，由最初的澄清溶液变为黏稠状态。反应结束后停止通入气体，得到聚合溶液；
[0031](2)向聚合溶液中加入20～80ml的THF，搅拌均匀，然后倒入甲醇中，产物会在溶液中沉淀出来，抽滤，将抽滤得到的产物多次水洗、醇洗后进行干燥，得到聚芳酯产品1。
[0032]本实施例制备的聚芳酯合成路线如下：
[0033][0034]如图1所示，是实施例1制得的聚芳酯产品1核磁共振表征氢谱图，化学位移信号在δ＝9.04，8.48，7.52ppm为间苯二甲酰氯苯环上的质子峰，化学位移信号在δ＝6.96，6.47ppm为聚苯醚链段苯环上的质子峰，化学位移信号在δ＝2.12ppm为聚苯醚链段苯环上的甲基峰，化学位移信号在δ＝1.69ppm为聚苯醚主链上的甲基峰，以上信号都表明了聚芳酯的合成。
[0035]如图2所示，是实施例1制得的聚芳酯产品1红外光谱表征光谱图。2924cm
‑1和1381cm
‑1分别是聚苯醚主链—CH3的伸缩振动峰和弯曲振动峰，1605cm
‑1和1473cm
‑1是聚苯醚主链苯环的骨架振动峰，1188cm
‑1是醚键的伸缩振动峰，1744cm
‑1处是C＝O伸缩振动峰，以上结果表明合成了分子结构中含聚苯醚结构的聚芳酯。
[0036]实施例2
[0037](1)在烧杯中加入0.62g对苯二甲酰氯和8ml无水THF(四氢呋喃)，搅拌溶解，得到酰氯溶液；
[0038]在装有搅拌装置的三口烧瓶中加入4.8g羟基型聚苯醚(PPO，分子量1600，购自沙特基础工业(中国)有限公司，型号为Noryl SA90，m+n＝10)，并加入8ml无水THF，溶解后加入0.02g的DMAP(4
‑
二甲氨基吡啶)、0.9ml三乙胺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含聚苯醚结构聚芳酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将二甲酰氯溶于溶剂A，配置得酰氯溶液；S2、将双端羟基聚苯醚、双酚类化合物、缚酸剂、催化剂在溶剂A中溶解，得反应液；S3、室温，氮气保护下，将步骤S1得到的酰氯溶液滴加在步骤S2得到的反应液上，反应得聚合物溶液；S4、继续加入溶剂A溶解，再在溶剂B中析出，静置，过滤，干燥，即得含聚苯醚结构的聚芳酯。2.根据权利要求1所述含聚苯醚结构聚芳酯的制备方法，其特征在于，二甲酰氯与溶剂A的用量比为0.02～0.25g/ml；双酚类化合物与双端羟基聚苯醚的摩尔比为0～20：1；双酚类化合物、双端羟基聚苯醚的总摩尔数与二甲酰氯的摩尔数之比为1:0.8～2；缚酸剂的摩尔用量为二甲酰氯的0.5～3倍，催化剂的摩尔用量为二甲酰氯的0.5～10％。3.根据权利要求1所述含聚苯醚结构聚芳酯的制备方法，其特征在于，二甲酰氯包括对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯与间苯二甲酰氯的混合体。4.根据权利要求1所述含聚苯醚结构聚芳酯的制备方法，其特征在于，双酚类化合物为双酚A、四甲基双酚A、双酚F或四甲基双酚F...

【专利技术属性】
技术研发人员：王植源，佟佳莹，乔文强，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：