[发明专利]一种硼杂化丙炔基聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物及其制备方法，具体涉及一种硼杂化丙炔基聚合物及其制备方法。

背景技术

传统的耐高温聚合物，普遍存在的熔融温度高，成型工艺差等缺点限制了其在高性能树脂基复合材料领域的应用。分子链中含炔基的聚合物固化前粘度较小，加工工艺性能好，适用于RTM等成型工艺；在加热条件下，炔基可作为活性基团加成聚合，固化过程无小分子产生；树脂固化后产生芳环结构可大大提高固化树脂的耐温性能。

在聚合物基体中加入无机元素，可以改善树脂基复合材料的抗氧化和耐热性能。目前，运用较多的方法是将耐热性的无机元素(粒子)直接掺杂到树脂基体中。这一方法可以在一定程度上提高树脂基体的热性能。然而直接向树脂基体中加入无机粒子会导致树脂体系的粘度增加，形成凝胶的时间短。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种硼杂化丙炔基聚合物及其制备方法，该方法制备的硼杂化丙炔基聚合物耐热性能高，并且凝胶时间长。

为达到上述目的，本发明所述的硼杂化丙炔基聚合物的结构为其中，Ph是苯基，R是Cl或Br。

相应的，本发明所述的硼杂化丙炔基聚合物的制备方法，包括以下步骤：

1)取一定量的双酚A、NaOH溶液、3-溴丙炔、相转移催化剂及溶剂A，再在惰性气体的保护下，将3-溴丙炔及相转移催化剂溶解到溶剂A中，得溶液A，再将双酚A加到NaOH溶液中进行反应，生成双酚A钠盐溶液，然后将溶液A加入到双酚A钠盐溶液中进行反应，得丙炔基双酚A醚，其中，双酚A与NaOH溶液中的NaOH的摩尔比为1∶2.5～3，NaOH溶液的浓度为2～4mol/L，双酚A与3-溴丙炔的摩尔比为1∶2.2～2.6，溶剂A与NaOH溶液的体积比为1∶0.25～2；

2)取一定量的有机锂化合物及无水溶剂，再在惰性气体的保护下，将有机锂化合物溶解到无水溶剂中，得溶液B，然后将溶液B滴加到步骤1)得到的丙炔基双酚A醚中进行反应，生成丙炔基双酚A醚锂盐，其中，有机锂化合物与丙炔基双酚A醚的摩尔比为1∶0.2～0.75，无水溶剂与有机锂化合物的体积比为1∶0.5～2；

或者取一定量的卤代烃、镁粉及溶剂B，再在惰性气体的保护下，将镁粉溶解到溶剂B中，得溶液C，再将卤代烃滴加到溶液C中进行反应，生成烃基格氏试剂，然后将烃基格氏试剂滴加到步骤1)得到的丙炔基双酚A醚中进行反应，生成丙炔基双酚A醚格氏试剂，其中，卤代烃与镁粉的摩尔比为1∶1.15～1.20，丙炔基双酚A醚与烃基格氏试剂的摩尔比为1∶2～2.2，溶剂B与镁粉的摩尔比为1∶0.15～0.5；

3)称取一定量的卤化硼及溶剂C，再在惰性气体的保护下，将卤化硼溶解到溶剂C中，得溶液D，再将溶液D滴加到步骤2)得到的丙炔基双酚A醚锂盐或丙炔基双酚A醚格氏试剂中进行反应，生成硼杂化丙炔基聚合物，其中，溶剂C与卤化硼的摩尔比为1∶0.02～0.05，丙炔基双酚A醚格氏试剂与卤化硼的摩尔比为1∶1～2，丙炔基双酚A醚锂盐与卤化硼的摩尔比为1∶1～2。

所述相转移催化剂为四丁基溴化铵，相转移催化剂与NaOH溶液中的NaOH的摩尔比为1∶1.5-5。

步骤1)中的溶剂A为苯、甲苯和氯仿中的一种或几种按任意比例混合的混合物；

步骤2)中的溶剂B为正己烷、环己烷、甲苯中的一种或几种按任意比例混合的混合物；

步骤2)中的无水溶剂为THF、乙醚和甲苯中的一种或几种按任意比例混合的混合物；

步骤3)中的溶剂C为苯、甲苯、正己烷中的一种或几种按任意比例混合的混合物。

步骤1)中将双酚A加到NaOH溶液进行反应的过程中反应温度为40～50℃，反应时间为2～4小时；

步骤1)中将溶液A加入到双酚A钠盐溶液中进行反应的过程中反应温度为40～50℃，反应时间为10-14小时。

步骤2)中将烃基格氏试剂滴加到步骤1)得到的丙炔基双酚A醚中进行反应的过程中反应温度为60～70℃，反应时间为2～6小时；

步骤2)中将溶液B滴加到步骤1)得到的丙炔基双酚A醚中进行反应的过程中反应温度为-78～-20℃，反应时间为2～3小时。

步骤3)中溶液D滴加到步骤2)得到的丙炔基双酚A醚格氏试剂进行反应的过程中反应温度为-10～25℃，反应时间为1～5小时；

步骤3)中溶液D滴加到步骤2)得到的丙炔基双酚A醚锂盐进行反应的过程中反应温度为-10～25℃，反应时间为1～5小时。