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专利号: 2009101530555
申请人: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种聚硫醚酮酰亚胺三元共聚物,其结构通式如下:

其中,m、n为自然数,硫醚健在聚合物中酞酰亚胺结构单元上的位置在3-位或4-位,A、R、R’为脂肪或芳香基团。

2.根据权利要求1所述的聚硫醚酮酰亚胺三元共聚物,其特征在于所述聚硫醚酮酰亚胺三元共聚物的玻璃化转变温度Tg≥150℃,热变形温度≥120℃,热分解温度≥350℃。

3.根据权利要求1所述的聚硫醚酮酰亚胺三元共聚物,其特征在于所述的聚硫醚酮酰亚胺三元共聚物与330℃测定的熔体粘度小于10000帕斯卡·秒。

4.根据权利要求1所述的聚硫醚酮酰亚胺三元共聚物,其特征在于所述的聚硫醚酮酰亚胺三元共聚物通过乌氏粘度计在30℃时浓度为0.5g/dL的间甲酚中测定的比浓对数粘度在0.03dL/g到3.50dL/g之间。

5.一种聚硫醚酮酰亚胺三元共聚物的制备方法,其特征在于将硫磺、双取代酞酰亚胺、双取代酮、还原剂、反应助剂加入到装有溶剂的反应器内,加热反应一定时间后将反应液倒入沉淀剂中搅拌,纯化、干燥即得聚硫醚酮酰亚胺三元共聚物。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述的双取代酞酰亚胺具有以下所示结构通式:其中,A为脂肪或者芳香基团,X为氟、氯、溴、碘或者硝基,取代基X的位置在3-位或

4-位的含酞酰亚胺环上。

7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述的所述的双取代酞酰亚胺由相应的取代苯酐和二胺合成,二胺结构式为NH2-A-NH2,其中有机基团A为选自下列的至少一种二胺:

1,2-己二胺,1,6-己二胺,1,6-环己二胺,对苯二胺,间苯二胺,4,4’-联苯二胺,3,

3’-二甲基-4,4’-联苯二胺,2,2’-二甲基-4,4’-联苯二胺,4,4’-二氨基二苯醚,3,

4’-二氨基二苯醚,4,4’-二氨基二苯酮,3,4’-二氨基二苯酮,4,4’-二氨基二苯砜,3,

4’-二氨基二苯砜,4,4’-二氨基二苯甲烷,4,4’-二氨基二苯基异丙烷,4,4’-二氨基二苯硫醚,2,2’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷,3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷,4,4’-二氨基-二苯氧基-4”,4”’联苯,4,4’-二氨基-二苯氧基-4”,4”’二苯醚,4,4’-二氨基-二苯氧基-4”,4”’二苯砜,4,4’-二氨基-二苯氧基-4”,4”’二苯基异丙烷,,2,4-甲苯二胺,

5-甲基-4,6-二乙基-1,3-苯二胺,3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯甲烷,2,2’3,3’-四甲基-4,4’-二氨基二苯甲烷。

8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述的双取代酮至少由如下之一的结构通式:a、具有如下结构通式(III),

其中,X1为氟、氯、溴、碘或者硝基;K为1~20的整数,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8为:H、a a a a a aCH3、(CH2)mCH3、CN、NR2、OH、COOH、SO3H、SO3Na、OR、SR、CONR2或N(R)COR,其中m为1~a

30的整数,R 为有机基团;

b、具有如下结构通式(IV):

其中,X1为氟、氯、溴、碘或者硝基,k、k’、h、h’为1~20的整数,R1、R2、R3、R4、R5、R6、a a a a aR7、R8为:H、CH3、(CH2)mCH3、CN、NR2、OH、COOH、SO3H、SO3Na、OR、SR、CONR2或N(R)COR,其中am为1~30的整数,R 为有机基团;

h、有如下结构通式(V):

其中:X1为氟、氯、溴、碘或者硝基,k、k’、h、h’为1~20的整数;R1、R2、R3、R4、R5、R6为H、CH3、(CH2)mCH3、CN、NRa2、OH、COOH、SO3H、SO3Na、ORa、SRa、CONRa2或N(Ra)CORa,其中m为1~

30的整数,Ra为有机基团;

i、具有如下结构通式(VII):

其中:X1为氟、氯、溴、碘或者硝基,k为1~20的整数;R1、R2、R3、R4、R5、R6为H、CH3、a a a a a a(CH2)mCH3、CN、NR2、OH、COOH、SO3H、SO3Na、OR、SR、CONR2或N(R)COR,其中m为1~30的a整数,R 为有机基团;

j、具有如下结构通式(VIII):

其中:X1为氟、氯、溴、碘或者硝基,k、k’为1~20的整数;R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8为a a a a a aH、CH3、(CH2)mCH3、CN、NR2、OH、COOH、SO3H、SO3Na、OR、SR、CONR2或N(R)COR,其中m为1~a

30的整数,标记为“Mid”的苯环上的两个取代基的位置为对位或者间位,R 为有机基团;

k、具有如下结构通式(IX):

其中:X为氟、氯、溴、碘或者硝基,k、h、h’为1~20的整数;R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8a a a a a为H、CH3、(CH2)mCH3、CN、NR2、OH、COOH、SO3H、SO3Na、OZ、SR、CONR2或N(R)COR,其中m为a

1~30的整数,R 为有机基团;

1、具有如下结构通式(X):

其中:X为氟、氯、溴、碘或者硝基,k为1~20的整数;R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10a a a a a a为H、CH3、(CH2)mCH3、CN、NR2、OH、COOH、SO3H、SO3Na、OR、SR、CONR2或N(R)COR,其中m为a

1~30的整数,R 为有机基团。

9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述的还原剂选自以下至少一种:草酸盐、甲酸盐、醛类、苯肼、水合肼、羟胺、铁粉、铝粉、锌粉、亚铁盐、亚锡盐、氢化钠、氢化钙、硼氢化钠、氢化铝锂、氨气和氢气。

10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述的反应助剂选自以下至少一种:碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸钠、磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸酸氢二钠、磷酸氢二钾、醋酸钠、醋酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氯化钙、氯化钠、氯化钾、溴化锂、氟化钾、碘化钠、季胺盐、季鏻盐、冠醚。

11.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述的溶剂为偶极非质子溶剂、苯类溶剂或他们的混合物,所述的偶极非质子溶剂为以下至少一种:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、二苯砜、N-乙基己内酰胺、己内酰胺、四甲基脲、环丁砜;

苯类溶剂为以下至少一种:苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、二氯甲苯、苯乙醚、苯甲醚、

1,2,4-三氯苯和邻二甲苯氧基苯。

12.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述的反应温度为60℃~300℃。

13.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述的聚硫醚酮酰亚胺三元共聚物还包含衍生自至少一种链终止剂的结构单元来控制聚合度及聚合物的分子量,所述链终止剂的结构单元是具有如下所示的结构通式:B-R-M,其中B为氟、氯或溴原子的卤原子或硝基;R为苯基、取代苯基、联苯基、取代联苯基、呋喃基、吡啶基、萘基或喹啉基;M为氢、甲基、酰基、苯基酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、硝其、氰基、偶氮基、羧基、三氟甲基、酰亚胺基或取代酰亚胺基;

所述的链终止剂为至少如下一种:氯-N-芳基邻苯二甲酰亚胺、氯-N-烷基邻苯二甲酰亚胺、烷基卤、烷基氯、芳基卤。

14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于所述的链终止剂为如下至少一种:

3-氯苯基-叔丁基酮、3-氟苯基-叔丁基酮、4-氯二苯酮、3-硝基二苯酮、4-硝基苯基甲基砜、4-氟苯基苯基砜、2-碘硝其苯、4-溴苯基偶氮苯、4-氟吡啶、3-氯苯甲酸、1-硝基-4-三氟甲基苯、1-氯-3-三氟甲基苯,N-苯基-3-氯邻苯二甲酰亚胺、N-苯基-4-氟邻苯二甲酰亚胺、N-甲基-3-氯邻苯二甲酰亚胺、N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、N-丁基-3-氯邻苯二甲酰亚胺、N-环己基-4-氯邻苯二甲酰亚胺。

15.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述的硫磺的物质的量为双取代酞酰亚胺和双取代酮物质的量之和的50%~200%。

16.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述的助剂和催化剂物质的量之和为硫磺物质的量的0.02~5倍。

17.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述溶剂质量为反应液固含量的

0.1%~50%,反应液固含量等于如下式子:

18.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于所述的还原剂的物质的量为硫磺的物质的量的0.2~6倍。