[发明专利]单酚‑二胺型不对称三官能度喹喔啉基苯并噁嗪及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种有机高分子材料，本发明也涉及一种有机高分子材料的制备方法。具体地说是一种新型单酚-二胺型不对称三官能度喹喔啉基苯并噁嗪及其制备方法。

背景技术

苯并噁嗪是一种由酚类化合物、甲醛和伯胺经Mannich缩合反应得到的化合物，可以在加热或路易斯酸催化作用下发生开环聚合，形成结构上类似于酚醛树脂的固化产物，是一种新型的酚醛树脂。这种树脂除具有酚醛树脂优良的耐热性和阻燃性之外，还在一定程度上改善了酚醛树脂的脆性和尺寸不稳定性。它最显著的优点是通过自身开环聚合形成三维网络结构，固化时无小分子释放，制品孔隙率低，其体积近似零收缩，有高的几何热稳定性，以及良好的机械性能、电气性能、阻燃性能和高的残碳率。这些优异的性能使得苯并噁嗪在先进复合材料基体树脂、电子封装、胶黏剂、阻燃材料、耐烧蚀材料、绝缘材料等领域有广泛的应用。近年来，随着苯并噁嗪单体的种类、合成方法及催化聚合研究的不断深入，多官能度苯并噁嗪已引起许多研究者的关注。如林庆炫等合成了含磷三酚和三胺型苯并噁嗪单体，聚合物的T_g分别为220和242℃，初始热分解温度(T₅)为324和349℃，800℃残炭率达48％和58％(Lin CH,Cai1SX,Leu TS,Hwang TY,Lee HH.Synthesis and properties of flame-retardant benzoxazines by three approaches.J Polym Sci A Polym Chem,2006,44:3454-3468P；Chang CW,Lin CH,Lin HT,Huang HJ,Tu AP.Development of an aromatic triamine-based flame-retardant benzoxazine and its high-performance copolybenzoxazines.Eur Polym J,2009,49:680-689P)。刘承美等制备了三聚磷腈基四官能度和六官能度苯并噁嗪单体，其聚苯并噁嗪的T_g分别为254℃和152℃，T₅分别为442℃和403℃，由于交联位的增加，聚合物的热性能和阻燃性能大幅提高(Wu X,Liu SZ,Tian DT,Qiu JJ,Liu CM.Highly branched benzoxazine monomer based on cyclotriphosphazene:Synthesis and properties of the monomer and polybenzoxazines.Polym,2011,52:1004-1012P；Wu X,Liu SZ,Tian DT,Qiu JJ,Liu CM.Well-defined organic–inorganic hybrid benzoxazine monomers based on cyclotriphosphazene:Synthesis,properties of the monomers and polybenzoxazines.Polym,2011,52:4235-4245P)。除此之外，还有以三嗪结构、POSS结构等为基本骨架结构的多官能度苯并噁嗪单体的报道。但上述苯并噁嗪单体绝大多数属于对称噁嗪环结构。

喹喔啉是一种杂环化合物，由一个苯环与一个吡嗪环稠合而成，其2、3、6位可引入多种活性基团，具有非常灵活的分子设计性，可用于合成聚苯基喹喔啉、喹喔啉基聚酰亚胺、聚醚、聚酯等聚合物。与此同时，这种喹喔啉结构具有较高的键能、庞大的摩尔体积以及较弱的极性，赋予了该类聚合物优良的耐热及热氧化稳定性、耐环境稳定性、低介电常数与介电损耗、在有机溶剂中良好的溶解性以及良好的力学性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优良的热性能、力学性能以及良好的加工性能和韧性的单酚-二胺型不对称三官能度喹喔啉基苯并噁嗪。本发明的目的还在于提供一种单酚-二胺型不对称三官能度喹喔啉基苯并噁嗪的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的单酚-二胺型不对称三官能度喹喔啉基苯并噁嗪具有如下结构：

式中，R₁为H、CH₃或OCH₃中的一种，R₂为C₂～C₁₂的烷基、烯丙基、炔丙基或呋喃亚甲基中的一种。