[发明专利]双酚-三胺型超支化聚苯并噁嗪及其制备方法

说明书

本发明提供的是一种双酚‑三胺型超支化聚苯并噁嗪及其制备方法。在容器中加入双酚、三胺化合物、多聚甲醛和有机溶剂，其中，三胺、双酚与多聚甲醛的物质的量比为2:3:12，升温至55～120℃，恒温反应10～80h后，将反应液经0.2mol/L的NaOH溶液碱洗、水洗、旋转蒸发、真空干燥，得到双酚‑三胺型超支化聚苯并噁嗪，产物的重均分子量为5000～50000，分子量分布指数为1.3～3.3。本发明中所制备的聚三胺双酚型超支化苯并噁嗪呈现出优异的耐热性能，可用于制造高性能结构材料、电子封装材料、耐高温胶黏剂、耐烧蚀材料、耐腐蚀材料等，在电子、航空航天、机械制造等领域具有广泛的应用前景。

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。具体地说是一种双酚-三胺型超支化聚苯并噁嗪及其制备方法

背景技术

苯并噁嗪树脂是一类含氧、氮原子的六元杂环化合物，能发生开环聚合反应形成类似酚醛树脂的交联网络结构。作为一类新型高性能树脂，它具有灵活的分子设计性、固化过程中体积近似零收缩、较低的吸水率低的表面能和良好的绝缘性等优点，具有广阔的应用前景和研究价值。但聚苯并噁嗪存在交联密度较低、固化温度较高、聚合物韧性差等不足。尽管增大聚合物的交联密度能有效提高强度和耐热性，但会引起韧性的下降，而加入增韧剂或引入柔性基团虽可提高韧性，但聚合物强度和耐热性大大降低。近年来开发的高分子量聚苯并噁嗪，如主链、侧链和远鳌型聚苯并噁嗪，可兼具热塑性树脂良好的韧性、加工性、成膜性以及热固性树脂的耐热性，因而备受关注。但上述聚苯并噁嗪的分子量较低(通常是六聚体)，聚合物的韧性和热性能仍有待提高。

超支化聚合物是一类准球形高度支化大分子，如超支化聚酯、聚芳醚、聚芳醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺、聚氨酯、磷酸酯、环氧树脂等，分子结构中含大量末端功能团和纳米空腔，具有低熔点、低粘度、易于功能化以及高溶解性、韧性、成膜性等特性，在涂料、聚合物共混以及药物载体、纳米材料等领域获得广泛关注。利用超支化聚合物对热固性树脂进行增韧改性是改善基体树脂脆性的重要手段，如端环氧基超支化聚酯、端氨基超支化聚酰亚胺、超支化聚硅氧烷等品种提高了热固性树脂如环氧树脂、氰酸酯树脂等的强度和韧性，玻璃化转变温度(T_g)未见明显下降(DH Zhang,J Zhang,A Zhang.Environment-friendlysynthesis and performance of a novel hyperbranched epoxy resin with asilicone skeleton.RSC Adv,2013,3:3095-102)。Boogh等人利用超支化聚酯对环氧树脂进行了改性(L Boogh,P Bo,JAE Manson.Dendritic hyperbranched polymers astougheners for epoxy resins.Polymer,1999,40(9):2249-2261.)，通过超支化聚合物增韧改性环氧树脂，当加入5％的超支化聚酯时，材料的断裂伸长率提高了约1.5倍，且其模量和玻璃化转变温度几乎不受影响。但目前多数超支化聚合物易造成共混物热性能下降，或与基体树脂的相容性差，导致相分离现象的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好热性能及力学性能的双酚-三胺型超支化聚苯并噁嗪。本发明的目的还在于提供一种双酚-三胺型超支化聚苯并噁嗪的制备方法。

本发明的双酚-三胺型超支化聚苯并噁嗪，是双酚、三胺化合物、多聚甲醛和有机溶剂按照如下制备方法制备得到的，重均分子量为5000～50000；分子量分布指数为1.3～3.3的双酚-三胺型超支化聚苯并噁嗪，所述制备方法为：按照三胺、双酚与多聚甲醛的物质的量比为2:3:12在有机溶剂中混合，升温至55～120℃，恒温反应10～80h后，将反应液经0.2mol/L的NaOH溶液碱洗、水洗、旋转蒸发、真空干燥。

本发明的双酚-三胺型超支化聚苯并噁嗪的制备方法为：