[发明专利]一种氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物，其特征在于该聚合物的结构表示式为：

其中n，s表示聚合度，n＝30～100，s＝30～100。

2.制备如权利要求1所述的一种氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、纳米二氧化硅的氨基化处理：

a、将纳米二氧化硅加入无水甲苯中，搅拌均匀，得到二氧化硅溶胶，

b、再将该二氧化硅溶胶水浴加热至80～85℃，然后加入硅烷偶联剂，升温至沸腾回流并保持回流状态8～12h，然后降温、静置，除去上层清液，将下层的产物依次用乙醇、去离子水离心清洗，冷冻干燥，得到氨基化的纳米二氧化硅；

二、共聚单体的预处理：

c、将氨基化的纳米二氧化硅溶于去离子水中，滴加浓盐酸，有沉淀产生，将沉淀抽滤、水洗、冷冻干燥后，得到氨基化二氧化硅盐酸盐粉末；

d、将4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐溶于SnCl₂水溶液中，再加入氨基化二氧化硅盐酸盐粉末，搅拌溶解，得到溶液A；

e、将对苯二甲酸溶解于NaOH水溶液中，得到溶液B；

f、在氮气保护下，将溶液B滴加到溶液A中，于温度为90～95℃的条件下搅拌反应0.5～1h，有固体析出，将析出的固体抽滤、水洗、冷冻干燥，得到复合内盐；

三、氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物的合成：

g、多聚磷酸的配置：将P₂O₅加入质量浓度为82％～85％的浓磷酸中，在温度为78～85℃的条件下搅拌反应1～1.5h，得到多聚磷酸溶液；

h、将复合内盐加入到多聚磷酸溶液中，加入催化剂量的SnCl₂·2H₂O，在76～85℃的温度下搅拌反应2～3h，然后升温至120℃搅拌至体系混合均匀，然后以4～5℃/h的升温速度升温至138～145℃保持反应5～5.5h，再以4～5℃/h的升温速度升温至158～165℃保持反应10～10.5h，最后以4～5℃/h的升温速度升温至178～185℃保持反应10～10.5h，得到氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物。

3.根据权利要求2所述的一种氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤a中纳米二氧化硅的质量与步骤b中硅烷偶联剂的体积的比为1g：(4～5)mL。

4.根据权利要求2或3所述的一种氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤c中氨基化的纳米二氧化硅的质量与去离子水的体积的比为1g：(150～200)mL。

5.根据权利要求2或3所述的一种氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤d中SnCl₂水溶液的质量百分浓度为0.01％～0.05％，4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐的质量与SnCl₂水溶液中SnCl₂的质量的比为(250～300)：1。

6.根据权利要求2或3所述的一种氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤d中4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐与氨基化二氧化硅盐酸盐的质量比为(100～200)：1。

7.根据权利要求2或3所述的一种氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤d中4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐的制备方法如下：将4,6-二氨基间苯二酚溶于去离子水中，然后滴加浓盐酸，有晶体析出，将晶体过滤出来，用浓盐酸洗涤，再干燥，得到4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐。

8.根据权利要求2或3所述的一种氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤e中NaOH水溶液的浓度为0.1～0.12mol/L。

9.根据权利要求2或3所述的一种氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤f中溶液A中4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐与溶液B中对苯二甲酸的质量比为1：(0.8～1.5)。

10.根据权利要求2或3所述的一种氨基化纳米二氧化硅改性的PBO聚合物的制备方法，其特征在于步骤h中复合内盐与多聚磷酸溶液的质量比为1：(5～6)，复合内盐(DADHB/NH₂-SNPs)-is-TPA与SnCl₂·2H₂O的质量比为(48～150)：1。