[发明专利]含呋喃环结构生物基聚芳醚树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种含呋喃环结构生物基聚芳醚树脂，其特征在于，所述的含呋喃环结构生物基聚芳醚树脂具有如下化学结构：

其中，m≥1；

的结构为：

的结构为：中的一种或两种以上组合。

2.一种含呋喃环结构生物基聚芳醚树脂的制备方法，其特征在于，其聚合反应式及步骤如下：

其中，m≥1，X为F、Cl、Br、I中的任意一种；

的结构为：

的结构为：中的一种或两种以上组合；

具体的合成步骤为：

在惰性气体保护下，将含呋喃环结构的双卤单体、含结构二元酚单体和碱混合，再加入强极性非质子溶剂和共沸溶剂，将反应体系于110～150℃温度条件下进行带水处理，反应0.5～3h后，除去共沸溶剂，再将反应升温至160～200℃反应5～10h后，将粘稠的溶液慢慢地倒入沉降剂中，获得纤维状物质，过滤后，用沸水煮10～24h，在100～150℃温度条件下干燥处理10～24h，真空条件下90～150℃干燥至恒重，得到含呋喃环结构生物基共聚的聚芳醚酮树脂粗产物；将聚芳醚酮树脂粗产物溶解于良溶剂中，粗产物的质量和良溶剂的体积比为1:5～1:35，然后过滤，将滤过液沉降于沉降剂中，再依次过滤、鼓风干燥、真空干燥，即得到精制的含呋喃环结构生物基聚芳醚树脂；

其中，酚羟基与卤素的摩尔比为1:0.9～1:1.1，碱和酚羟基的摩尔比为1:1.2～1:2.2，共沸溶剂和混合溶剂的体积比为1:1～1:3。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的含呋喃环结构的双卤单体，其反应式如下：

其中，X的结构为：F、Cl、Br、I中的一种。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，具体的合成步骤为：

第一步，呋喃二甲酰氯中间体的合成：将生物基的呋喃二甲酸和氯化亚砜按照质量比为0.2:1～1:1加入到装有磁力搅拌的反应容器中，同时加入氯化亚砜体积的1％的强极性非质子溶剂DMF，反应温度为：60～100℃，反应时间：2～6小时；反应结束后，将体系温度降至室温，除去多余的氯化亚砜，真空升华获得白色含呋喃环结构生物基中间体呋喃二甲基酰氯FDCC晶体；

第二步，在惰性气体保护下，以含呋喃环结构生物基中间体FDCC与氟苯为原料，以路易斯酸为催化剂，在低沸点有机溶剂中进行反应制备目标单体；其中，FDCC与氟苯的摩尔比为1:2～1:5，低沸点有机溶剂与FDCC的体积比为1:3～1:5，路易斯酸催化剂与FDCC的摩尔比为1:2～1:5；反应温度为25～100℃，反应时间为10～24h；反应结束后，沉在沉降剂中，经过抽滤、提纯、烘干后得到产物。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的碱为碳酸钾、碳酸铯、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种以上混合。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的强极性非质子溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜中的一种或两种以上混合。

7.根据权利要求4或6所述的制备方法，其特征在于，所述的共沸溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯中的一种或两种以上混合。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的良溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、氯仿的一种或两种以上混合。

9.根据权利要求4、6或8所述的制备方法，其特征在于，所述的沉降剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、水中的一种或两种以上混合。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述的惰性气体为氮气、氩气、氦气中的一种；所述的路易斯酸为三氯化硼、三溴化硼、三氟化硼、三氯化铝中的一种或是两种以上混合；所述的低沸点有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、乙腈中的一种或是两种以上混合。