二氟代基poss單體、由其衍生的聚合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種二氟代基POSS單體、由其衍生的聚合 物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 關(guān)于聚醚醚酮及聚芳醚砜有機(jī)無機(jī)復(fù)合型材料的設(shè)計(jì)與合成的研宄，最初是為了 解決摻雜型的有機(jī)無機(jī)復(fù)合型聚合物中的無機(jī)物分散性低、易團(tuán)聚、在使用中易流失等問 題提出的。
[0003] 多面體低聚倍半硅氧烷（POSS)主要是有Si-O-Si鍵構(gòu)成的無機(jī)籠狀的大約 0. 53nm的內(nèi)核與外面的八個(gè)有機(jī)官能團(tuán)組成，這使得POSS本身就是一個(gè)良好的有機(jī)/無機(jī) 雜化納米材料，又由于外面是八個(gè)有機(jī)官能團(tuán)，這也使得POSS能和聚合物具有優(yōu)良的相容 性；較小的尺寸、規(guī)整的結(jié)構(gòu)單元、優(yōu)良的相容的特性都使得POSS成為分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最具 潛力的選擇。
[0004] 從上世紀(jì)90年代到現(xiàn)在，對(duì)于含POSS的有機(jī)無機(jī)復(fù)合型聚合物的研宄得到深入 廣泛的研宄，尤其是在無機(jī)納米改性的聚合物材料的研發(fā)以及在電子、交通、機(jī)械、航天航 空等領(lǐng)域。在上面的研宄應(yīng)用中，POSS單體主要的通過簡(jiǎn)單的摻雜、交聯(lián)或者接枝的方法對(duì) 原聚合物進(jìn)行改性，對(duì)于直接進(jìn)行原位聚合的二功能基POSS單體的研宄還不很深入，但隨 著現(xiàn)代納米技術(shù)的發(fā)展，分子尺寸更小，與有機(jī)基底作用能力更強(qiáng)的無機(jī)填料是有機(jī)/無 機(jī)納米材料的一個(gè)極為重要的發(fā)展方向。二功能基的POSS具有非常規(guī)整的結(jié)構(gòu)以及納米 級(jí)別的尺寸，并且本身就具有有機(jī)無機(jī)兩部分，可以直接用原位聚合的方法通過化學(xué)鍵的 方式連接在聚合物的主鏈中，實(shí)現(xiàn)分子級(jí)的分散，形成低密度、高溶解性、耐高溫的新型雜 化材料。
[0005] 因此，有必要開發(fā)新型的二功能基的POSS單體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種二氟代基POSS單體，其結(jié)構(gòu)如式（I)所
[0007] 示：
[0008]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種二氟代基POSS單體，其結(jié)構(gòu)如式（I)所示： 其中表不：

2. -種制備權(quán)利要求1所述的二氟代基P0SS單體的方法，包括使四羥基P0SS與4-氟 苯基甲基二氯硅烷進(jìn)行反應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)在堿和有機(jī)溶劑存在的條 件下進(jìn)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述堿選自三乙胺、吡啶、N，N二乙基 苯胺、N，N-二甲基苯胺、三丙胺、DMAP、哌啶、碳酸銫、碳酸鉀、碳酸鈉和碳酸氫鈉中的至少一 種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑選自四氫呋喃、二氧六 環(huán)、正己烷、乙醚中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)在0-40°C、優(yōu)選0_20°C的溫 度下進(jìn)行。
7. -種含P0SS結(jié)構(gòu)的聚醚醚酮，其包含式（A)和式（B)所示的結(jié)構(gòu)單元：
其中表不：
8. -種制備權(quán)利要求7所述的聚醚醚酮的方法，包括使權(quán)利要求1所述的二氟代基 P0SS單體、4, 4 z -二氟二苯酮和2, 2-雙（4-羥基苯基）丙烷在溶劑和堿存在的條件下反 應(yīng)。
9. 一種含POSS結(jié)構(gòu)的聚芳醚砜，其包含式（C)和式（D)所示的結(jié)構(gòu)單元： 其中，
-M-表示：
10. -種制備權(quán)利要求9所述的聚芳醚砜的方法，包括使權(quán)利要求1所述的二氟代基 P0SS單體與4, 4 z -二氟二苯酮和4, 4 z -二羥基二苯砜在溶劑和堿存在的條件下反應(yīng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種二氟代基POSS單體，其結(jié)構(gòu)如式I所示：其中—M—表示：本發(fā)明還涉及由該單體衍生的聚醚醚酮以及聚芳醚砜。
【IPC分類】C08G8-02, C07F7-21, C08G75-23
【公開號(hào)】CN104804033
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510144303
【發(fā)明人】宮琛亮, 張樹江, 吳忠營(yíng), 李輝
【申請(qǐng)人】蘭州大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年3月30日