[发明专利]一种超支化聚酰胺及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种超支化聚酰胺及其制备方法和用途，本发明通过酯化反应，以4,4'‑二氨基二苯砜和均三苯甲酸或均三苯甲酰氯为主要原料，合成不同分子量的超支化聚苯砜胺，本发明新型的富含砜基和苯环的超支化聚合物，具有耐高温的性质，在作为环氧树脂耐高温固化剂方向有着一定的应用前景。与现有技术相比，本发明作为环氧树脂固化剂，能够获得耐高温的环氧树脂固化物，并且进行一定的改性。该发明合成简易、结构特殊，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种超支化聚酰胺，本发明具体涉及这种超支化聚酰胺的制备方法和用途。

背景技术

环氧树脂具有良好的力学性能、工艺性能、电绝缘性、化学稳定性以及反应机理清晰、成本低等优点，广泛应用于电子、化工、汽车、航空航天等领域。近年来，环氧树脂基复合材料在航空航天领域的应用不断深入，由于使用条件苛刻，对其性能提出了更加严格的要求：在满足基本的力学性能要求外，还要具有良好的耐高温性能。

超支化聚合物普遍具有较高的官能度，其单分子有效官能度可是达到线性分子的数倍甚至十数倍，且具有官能团活性高等结构优势。以超支化结构作为固化剂，可以极大的提高固化剂的官能度，从而提高环氧树脂材料的耐高温性能。此外，超支化聚合物还具有溶解度高、粘度低的特性，不但与环氧树脂相容性较好，共混后能明显的降低环氧基体的流动性，改善其加工性。

为此，本发明应运而生。

发明内容

二氨基二苯基砜作为环氧树脂固化剂获得的固化物具有耐高温的特点。将其作为单体得到超支化结构后，增加了固化剂的官能度，可以进一步提高环氧树脂的耐高温性能，改善力学性能和流动性。二氨基二苯基醚具有与二氨基二苯基砜相似的结构，并且具有更高的反应活性。得到的超支化聚合物也能获得类似超支化聚苯砜胺的性质。有鉴于上，为了进一步地提高环氧树脂在耐高温性、力学性能及流动性等，本发明提供了一种超支化聚酰胺，其特征在于，其单体结构通式如式(1)所示：

特别地，其中的第一代超支化聚合物，其单体结构通式如式(2)所示：

其中，分子内部的基团R¹选自-SO₂-砜基、-O-醚键；端基(包括R²、R³、R⁴)包括但不限于：-H氢、-OH羟基等。

本技术方案中的聚酰胺的有益效果为：

本发明利用上述聚合物中的官能团和超支化结构，改进环氧树脂的耐热性和力学性能。

较佳的，本酰胺由含有三官能团、苯环的单体和含有二官能团、苯环、砜基或醚键的单体制备得到。

较佳的，所述的含三官能团和苯环的单体是1,3,5-苯三甲酸或1,3,5-苯三甲酰氯。

较佳的，所述的含二官能团、苯环、砜基的单体可以是二氨基二苯基砜；含二官能团、苯环、醚键的单体为二氨基二苯基醚。

较佳的，上述超支化聚酰胺，具有以下特征：

质均分子量为750-30000g/mol，重均分子量为750-90000g/mol；

分子量分布指数为1-4；

支化度为0.1-1；

玻璃化转变温度为200至300℃。

本发明还提供了上述的超支化聚酰胺作为固化剂的用途。上述聚合物中的官能团和超支化结构，使得聚合物具有较大的官能度，其作为环氧树脂固化剂，能改进环氧树脂的耐热性和力学性能。

本发明中原料使用1,3,5-苯三甲酸为支化单体的合成过程，包括以下步骤：