專利名稱：一種雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子合成材料領(lǐng)域，具體涉及一種雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂及其合成方法。
背景技術(shù)：
雙鄰苯二甲腈樹脂是一類高性能熱固性樹脂，它是由雙鄰苯二甲腈單體在加熱條件下通過腈基的加成聚合反應(yīng)而成。雙鄰苯二甲腈聚合物具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和熱氧穩(wěn)定性，在溫度高達(dá)371°C時機(jī)械性能長期保持穩(wěn)定；溫度達(dá)到450°C時仍不出現(xiàn)玻璃化轉(zhuǎn)變或發(fā)生軟化；同時，雙鄰苯二甲腈樹脂聚合物的化學(xué)穩(wěn)定性、阻燃性、防潮性也比較優(yōu)異。由于其各項優(yōu)異性能，很多學(xué)者參與到了雙鄰苯二甲腈樹脂的研究與開發(fā)中，到現(xiàn)在為止已 有幾十年的研究歷史。雖然，雙鄰苯二甲腈樹脂具有優(yōu)異的應(yīng)用性能，卻存在起始加工溫度高，加工溫度窗窄等缺點。聚苯并噁嗪是一種通過開環(huán)聚合得到的熱固性樹脂，由于其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與酚醛相似，又被稱為新型酚醛樹脂。苯并噁嗪是由酚類化合物、伯胺類化合物和甲醛經(jīng)Mannich縮合反應(yīng)制得。在加熱和(或)催化劑的作用下，苯并噁嗪發(fā)生開環(huán)聚合，生成含氮的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。苯并卩惡嗪最早是由Holly和Cope在1914年合成。1973年Schreiber第一次將苯并噁嗪用于酚醛材料的制備，結(jié)果表明其性能優(yōu)于酚醛。Reiss進(jìn)一步研究了苯并噁嗪的應(yīng)用，并嘗試了不同的催化體系。1990年以來，美國Case Western Reserve大學(xué)的Ishida教授對苯并噁嗪做了廣泛而深入的研究，通過多種方法合成了一些列不同結(jié)構(gòu)的單、雙、多官能團(tuán)的苯并噁嗪中間體，并對苯并噁嗪的熱聚合反應(yīng)動力學(xué)、固化過程中的體積膨脹效應(yīng)、固化產(chǎn)物的氫鍵結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、阻燃性和介電性能等進(jìn)行了研究。此外，日本、印度、西班牙、土耳其、臺灣等多個國家和地區(qū)都開展了相關(guān)的研究工作。國內(nèi)有四川大學(xué)、北京化工大學(xué)、武漢理工大學(xué)、北京航空材料研究院等眾多高校和科研機(jī)構(gòu)對苯并噁嗪進(jìn)行了不同程度的研究工作。目前的苯并噁嗪樹脂的加工溫度低，可以在120-180°C的低溫實現(xiàn)起始固化的成型加工，但其起始分解溫度都低于350°C，大大限制了該類樹脂的應(yīng)用。中國發(fā)明專利CN200610021851. X公開了一種以4-氨基苯氧基-鄰苯二甲腈單體為原料制備一種雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂的方法，該方法首先需要通過4-氨基苯酚和4-硝基鄰苯二甲臆為原料合成4-氨基苯氧基-鄰苯二甲臆，再由4-氨基苯氧基-鄰苯二甲臆合成所需雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂，其過程復(fù)雜，原料來源困難，不利于工業(yè)化生產(chǎn)和成本控制，在現(xiàn)有雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂應(yīng)用生產(chǎn)技術(shù)中需要一種更方便、簡化有效的合成方法和更容易、方便的原料選擇
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足公開了一種雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體及其合成方法。本發(fā)明要解決的第一個問題是提供一種新的雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體；本發(fā)明要解決的第二個問題是提供一種利用更方便獲得的原料合成上述雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體的方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體，具有式I結(jié)構(gòu)，式I
權(quán)利要求
1.一種雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體，其特征是具有式I結(jié)構(gòu)， 或
2.一種制備權(quán)利要求I所述的雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體的方法，其特征是包括如下步驟 a.按摩爾比為I:2 4的分別將芳香族二元酚、4-氨基鄰苯二甲腈、多聚甲醛加入裝有回流和攪拌器的反應(yīng)容器中，再加入芳香族二元酚摩爾數(shù)10-15倍的1，4_ 二氧六環(huán)做溶劑，和I，4-二氧六環(huán)體積1/10的甲苯做脫水劑，在60 —10CTC下加熱回流3_8h ； b.待上述反應(yīng)溶液冷卻至室溫后，加入體積為反應(yīng)液總體積2-4倍的水沉淀，得到樹脂粗產(chǎn)物； c.用水洗滌樹脂粗產(chǎn)物2-5次后，將樹脂產(chǎn)物放入真空烘箱中，在70-100°C下抽真空干燥5-8h，即得所述雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體的方法，其特征是所述芳香族二元酚為雙酚A、聯(lián)苯二酚、4，4-二羥基二苯砜、4，4-二羥基二苯甲酮、對苯二酚、間苯二酚、4，4- 二羥基二苯甲烷中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體及其合成方法。本發(fā)明采用可穩(wěn)定存在且易于獲得的基本化學(xué)原料4-氨基鄰苯二甲腈取代4-氨基苯氧基-鄰苯二甲腈合成制備一種新的雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體，合成獲得的雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體具有相似及多項相同的物理、化學(xué)性質(zhì)，使用方便；并且因新原料的使用，較大幅度地簡化了合成步驟，使最終產(chǎn)品的生產(chǎn)成本降低和利用率大大提高，有利用工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明利用雙端基鄰苯二甲腈樹脂優(yōu)異的耐熱穩(wěn)定性和苯并噁嗪樹脂優(yōu)良的低溫加工性能，從而制備出一種低溫加工、高溫使用的一種新型雙端基鄰苯二甲腈-苯并噁嗪樹脂中間體。
文檔編號C07D498/04GK102816127SQ20121029639
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者陳榮義, 劉鋼, 吳斌, 劉孝波, 羅一男, 金睿 申請人:成都德美精英化工有限公司