[发明专利]三酚型喹喔啉基苯并噁嗪单体及其制备方法

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三酚型喹喔啉基苯并噁嗪树脂及其制备方法。

背景技术

苯并噁嗪是一类新型热固性酚醛树脂，它除了继承传统酚醛树脂优良的耐热性和阻燃性外，还具有固化时无需添加催化剂，没有小分子释放，其体积近似零收缩，低介电常数和低吸湿性等诸多优点。此外，苯并噁嗪具有灵活的分子设计性，可得到性能各异的功能性高分子材料。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.Polymer,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.Polymer,2011,52:4235-4245P)。

喹喔啉是一种杂环化合物，它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，赋予了以其制得的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加工性能。本发明通过分子设计，以4,4’-二甲氧基苯偶酰和4-甲氧基邻苯二胺为原料，合成了喹喔啉三酚，以其作为酚源，将噁嗪环引入到喹喔啉的分子结构中，以期得到一种具有优良的热性能及力学性能的三酚型喹喔啉基苯并噁嗪单体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优良的热性能的三酚型喹喔啉基苯并噁嗪单体。本发明的目的还在于提供一种三酚型喹喔啉基苯并噁嗪树脂单体的制备方法。

本发明的三酚型喹喔啉基苯并噁嗪树脂单体的制备方法为：

(1)按照摩尔比为1:1～1.2的比例将4,4’-二甲氧基苯偶酰和4-甲氧基邻苯二胺加入到冰乙酸中，回流5～12h，冷却至室温后，过滤，收集沉淀，烘干，得到2,3-双(4-甲氧基苯基)-6-甲氧基喹喔啉；

(2)将所述2,3-双(4-甲氧基苯基)-6-甲氧基喹喔啉溶解于体积比为1:2的冰乙酸与氢溴酸的混合物中，剧烈搅拌，并加热回流8～12h，冷却至室温，将溶液置于冰水中，析出的沉淀物经过滤、水洗、烘干后，得到2,3-双(4-羟苯基)-6-羟基喹喔啉；