本發明專利技術為一種利用氨基苯氧基鄰苯二甲腈固化聚苯腈樹脂的方法，該方法包括以下步驟：1）向反應器中加入氨基苯酚和無水碳酸鉀，然后加入已純化的溶劑，80～100℃反應1小時后加入4-硝基鄰苯二甲腈，攪拌反應4小時后冷卻至室溫，再倒入去離子水中，然后抽濾，得到紅棕色濾餅，干燥，得到氨基苯氧基鄰苯二甲腈單體，備用；2）稱取雙酚-A型鄰苯二甲腈單體與上步得到的氨基苯氧基鄰苯二甲腈，研磨充分，熔融、抽真空除去氣泡，轉移至馬弗爐中固化反應得到聚苯腈樹脂。本發明專利技術獲得的聚苯腈樹脂，提高了樹脂耐熱性、機械性能，間苯型聚苯腈樹脂的模量常溫下高達4.3GPa，比使用芳香胺固化得到的樹脂～3GPa大大的提高，使樹脂的應用范圍更加寬廣。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于新型耐高溫高分子材料制備領域，涉及一種利用氨基苯氧基鄰苯二甲腈固化間苯型及雙酚A型聚苯腈的方法。
技術介紹
聚苯腈樹脂是由鄰苯二甲腈結構單元在催化劑的條件下固化而成的耐高溫熱固性樹脂。聚苯腈樹脂具有優異的熱穩定性、熱氧化穩定性、低吸濕性、阻燃性、化學穩定性、機械性能，在機械、航空航天、電子、艦船等領域具有廣泛的應用。Keller等通過改變單體鏈結所連接的基團，得到綜合性能不同的聚苯腈樹脂，包括:聯苯型(Keller TM.Phthalonitrile-based high temperature resin.J PolymScij Part A:Polym Chemj 1988，26:3199-3212 ;Sastri SB，Keller TM.Phthalonitrilecure reaction with aromatic diamines.Journal of Polymer Science:Part A:PolymerChemistryl998; 36:1885-1890.)、間苯型(Keller TM, Dominguez DD.High temperatureresorcinol-based phthalonitrile polymer.Polymer, 2005，46:4614-4618.)、雙酌.A 型(Laskoski Mj Dominguez DD，Keller TM.Synthesis and properties of a biphenyl Abased phthalonitrile resin.J Polym.Sc1., Part A:Polym.Chem., 2005, 43:4136-4143.)和含苯氧基、砜鏈節的苯腈單體。Amir.Zhou (周恒)等制備了含氨基自催化鄰苯二甲腈樹脂(Badshah Amir, Heng Zhou, Feng Liuj HasanAurangzeb.Synthesis and characterization of self-catalyzed imide—containingphthalonitrile resins.Journal of Polymer Science:Part A: Po IymerChemistry2010;48:5916-5920.), (Heng Zhou, Amir Badashahj Zhenhua Luoj Feng Liuand Tong Zha0.Preparation and properties composition of ortho, meta and paraautocatalytic phthaolonitrile compounds with amino group.Polymers advancedtechnologies2011; 22:1459-1465.),通過自身的催化反應聚合而成的聚苯腈樹脂，性能良好。劉孝波等人利用具有自 催化功能的鄰苯二甲腈單體(APN，4-氨基苯氧基鄰苯二甲腈)催化制備了含芳醚腈鏈段的聯苯型聚苯腈(Xiaoli Yang, Jindong Zhang, YajieLei,Jianchun Zhong, Xiaobo Liu.Effect of different amines on the crosslinkingbehavior and thermal properties of phthalonitrile oligomer containing biphenylethernitrile.Journal of applied polymer science2011; 121:2331-2337.X 劉孝波等利用氨基苯氧基鄰苯二甲腈預聚物對環氧樹脂進行了固化。上述的苯腈樹脂大多是采用芳香胺作為催化劑聚合而成的，表現出了較好的耐高溫性能和機械性能，但是在高于500°C時仍然存在胺類小分子揮發現象，造成樹脂內部產生氣孔缺陷。為了避免該問題的出現，我們將具有自催化功能的鄰苯二甲腈單體作為固化劑引入樹脂聚合反應過程中，催化間苯型、雙酚A型鄰苯二甲腈單體，得到的樹脂與使用傳統的芳香胺固化的樹脂相比，具有更大的加工窗口，與具有自催化功能的鄰苯二甲腈單體自身聚合得到的樹脂(模量: 1.7GPa)和APN催化含芳醚腈鏈段的鄰苯二甲腈樹脂( 3.2GPa)相比，具有更高的模量(20%APPH催化的間苯型聚苯腈樹脂模量: 4.3GPa)，表現出了出色的熱穩定性，經過后固化得到的樹脂性能更優。
技術實現思路
本專利技術針對傳統芳酰胺催化聚苯腈樹脂在高溫下小分子揮發造成樹脂缺陷的問題，提供了一種利用具有自催化功能的氨基苯氧基鄰苯二甲腈單體作為催化劑，催化合成聚苯腈高分子材料；與傳統的芳香胺作催化劑相比，拓寬了加工窗口 ；同時，利用具有自催化功能的氨基苯氧基鄰苯二甲腈作為催化劑合成聚苯腈樹脂，使催化劑本身參與到聚合反應中，避免了高溫下小分子揮發造成的樹脂缺陷，得到性能更優的聚苯腈樹脂，可用于微電子、航空航天等高
—種利用氨基苯氧基鄰苯二甲腈固化聚苯腈樹脂的方法，包括以下步驟:I)氨基苯氧基鄰苯二甲腈(APPH)的合成:向反應器中加入氨基苯酚和無水碳酸鉀，摩爾比為氨基苯酚:無水碳酸鉀=1:1 1.2，然后按照900 -1OOOml溶劑/摩爾酚的配比加入已純化的溶劑N，N-二甲基甲酰胺，80 100°C反應I小時后加入4-硝基鄰苯二甲腈，其配比為摩爾比氨基苯酚:4_硝基鄰苯二甲腈=1:1，攪拌反應4小時后冷卻至室溫，再倒入先前所有加入物料體積之和的7 8倍的去離子水中，然后抽濾，得到紅棕色濾餅，干燥，得到氨基苯氧基鄰苯二甲腈單體，備用；2)固化:稱取含雙鄰苯二甲腈基團的苯腈單體與上步得到的氨基苯氧基鄰苯二甲腈，其質量配比為含雙鄰苯二甲腈苯腈單體:氨基苯氧基鄰苯二甲腈=95 80:5 20的比例混合均勻，研磨充分，將其轉移至箔模槽中，置于真空干燥箱內，熔融、抽真空除去氣泡，待氣泡除凈，轉移至馬弗爐中在200 400°C內按照程序升溫，進行固化反應14 - 22小時，得到聚苯腈樹脂。所述的氨基苯酚為4-氨基苯酚、3-氨基苯酚或2-氨基苯酚；所述的氨基苯氧基鄰苯二甲腈單體4-氨基苯氧基鄰苯二甲腈、3-氨基苯氧基鄰苯二甲腈或2-氨基苯氧基鄰苯二甲腈；所述溶劑為N，N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二甲基乙酰胺、二甲基亞砜或N-甲基吡咯烷酮；所述的含雙鄰苯二甲腈基團的苯腈單體，其通式為:權利要求1.，其特征為包括以下步驟: 1)氨基苯氧基鄰苯二甲腈單體(APPH)的合成:向反應器中加入氨基苯酚和無水碳酸鉀，摩爾比為氨基苯酚:無水碳酸鉀=1:1 1.2，然后按照900 -1OOOml溶劑/摩爾酚的配比加入已純化的溶劑，80 100°C反應I小時后加入4-硝基鄰苯二甲腈，其配比為摩爾比氨基苯酚:4_硝基鄰苯二甲腈=1:1，攪拌反應4小時后冷卻至室溫，再倒入先前所有加入物料體積之和的7 8倍的去離子水中，然后抽濾，得到紅棕色濾餅，干燥，得到氨基苯氧基鄰苯二甲腈單體，備用； 2)固化:稱取含雙鄰苯二甲腈基團的苯腈單體與上步得到的氨基苯氧基鄰苯二甲腈，其質量配比為含雙鄰本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用氨基苯氧基鄰苯二甲腈固化聚苯腈樹脂的方法，其特征為包括以下步驟：?1）氨基苯氧基鄰苯二甲腈單體(APPH)的合成：向反應器中加入氨基苯酚和無水碳酸鉀，摩爾比為氨基苯酚：無水碳酸鉀=1:1～1.2，然后按照900－1000ml溶劑/摩爾酚的配比加入已純化的溶劑，80～100℃反應1小時后加入4?硝基鄰苯二甲腈，其配比為摩爾比氨基苯酚：4?硝基鄰苯二甲腈=1:1，攪拌反應4小時后冷卻至室溫，再倒入先前所有加入物料體積之和的7～8倍的去離子水中，然后抽濾，得到紅棕色濾餅，干燥，得到氨基苯氧基鄰苯二甲腈單體，備用；?2）固化：稱取含雙鄰苯二甲腈基團的苯腈單體與上步得到的氨基苯氧基鄰苯二甲腈，其質量配比為含雙鄰苯二甲腈基團的苯腈單體：氨基苯氧基鄰苯二甲腈=95～80:5～20的比例混合均勻，研磨充分，將其轉移至箔模槽中，置于真空干燥箱內，熔融、抽真空除去氣泡，待氣泡除凈，轉移至馬弗爐中在200～400℃內按照程序升溫，進行固化反應15－22小時，得到聚苯腈樹脂。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張慶新，盛海同，康超，于曉燕，
申請(專利權)人：河北工業大學，
類型：發明
國別省市：
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