[发明专利]多氰基二胺单体及其制备与应用

权利要求书

1.多氰基二胺单体，其结构式如下：

其中，是以下任意一种：

2.一种权利要求1的多氰基二胺单体的制备方法，其特征是：

（1）在装有电动搅拌装置，氮气保护装置和带水器的三口瓶中，加入氰基双酚单体、2-氯-5-硝基苯甲腈、无水碳酸钾、二甲基甲酰胺和甲苯，在130～135℃搅拌反应2～3小时，待彻底除水后将水和甲苯放出；升温至148～152℃继续搅拌3～4小时；将反应物倒入冰水乙醇混合物中，得到大量黄色沉淀；过滤后用纯净水洗涤多次，将产物于80℃真空干燥，得到多氰基二硝基单体；所述氰基双酚单体、2-氯-5-硝基苯甲腈和无水碳酸钾的摩尔比1:2.05～2.2:1.02～1.2，二甲基甲酰胺为氰基双酚单体、2-氯-5-硝基苯甲腈和无水碳酸钾质量的4～6倍，甲苯与二甲基甲酰胺的体积比为1：3～4；

（2）在装有电动搅拌装置、氮气保护装置及滴液漏斗的三口瓶中，加入所述的多氰基二硝基单体、钯碳催化剂和乙醇；通过滴液漏斗滴加水合肼；回流4小时后趁热过滤，将黄色滤液倒入冰中，析出浅黄色沉淀；将所述浅黄色沉淀用体积比为1:1的水/乙醇混合液重结晶后于80℃真空干燥，得到浅黄色多氰基二胺单体；所述多氰基二硝基单体与10%钯碳催化剂的质量比25～30:1，所述多氰基二硝基单体与10%钯碳催化剂无水乙醇、水合肼的固液比为1g：20～30mL：2～4mL。

3.一种含所述多氰基二胺单体的多氰基聚酰亚胺，其结构式如下：

其中，可以是以下任意一种：

是以下任意一种：

，n=10～200。

4.一种权利要求3的多氰基聚酰亚胺的制备方法，其特征是：

（1）在装有电动搅拌装置，氮气保护装置和带水器的三口瓶中，加入氰基双酚单体、2-氯-5-硝基苯甲腈、无水碳酸钾、二甲基甲酰胺和甲苯，在130～135℃搅拌反应2～3小时，待彻底除水后将水和甲苯放出；升温至148～152℃继续搅拌3～4小时；将反应物倒入冰水乙醇混合物中，得到大量黄色沉淀；过滤后用纯净水洗涤多次，将产物于80℃真空干燥，得到多氰基二硝基单体；所述氰基双酚单体、2-氯-5-硝基苯甲腈和无水碳酸钾的摩尔比1:2.05～2.2:1.02～1.2，二甲基甲酰胺为氰基双酚单体、2-氯-5-硝基苯甲腈和无水碳酸钾质量的4～6倍，甲苯与二甲基甲酰胺的体积比为1：3～4；

（2）在装有电动搅拌装置、氮气保护装置及滴液漏斗的三口瓶中，加入所述的多氰基二硝基单体、钯碳催化剂和乙醇；通过滴液漏斗滴加水合肼；回流4小时后趁热过滤，将黄色滤液倒入冰中，析出浅黄色沉淀；将所述浅黄色沉淀用体积比为1:1的水/乙醇混合液重结晶后于80℃真空干燥，得到浅黄色多氰基二胺单体；所述多氰基二硝基单体与10%钯碳催化剂的质量比25～30:1，所述多氰基二硝基单体与10%钯碳催化剂无水乙醇、水合肼的固液比为1g：20～30mL：2～4mL；

（3）将所述多氰基二胺单体和二酸酐单体溶于N,N-二甲基乙酰胺中，室温下搅拌20小时后，将粘稠的聚酰亚胺酸溶液浇铸在干净的玻璃板上，于80℃下干燥4小时；然后按照下述步骤进行热扣环反应：120℃反应0.5小时，150℃反应0.5小时，180℃反应0.5小时，210℃反应0.5小时，250℃反应1小时；冷却至室温后得到多氰基聚酰亚胺薄膜；所述多氰基二胺单体和二酸酐单体的摩尔比为1:1，所述多氰基二胺单体和二酸酐单体与所述N,N-二甲基乙酰胺的固液比为1g：6～15mL。