[发明专利]一种以氨基作为交联基团的聚芳醚砜树脂及其交联产物

说明书

本发明公开了一种以氨基作为交联基团的聚芳醚砜树脂及其交联产物，属于高分子材料合成技术领域，该聚芳醚砜树脂的制备方法包括：氨基修饰的芳香双酚单体经乙酸酐回流保护，得到原料；将原料与4,4‑二氯二苯砜进行反应，在碱催化作用下聚合，经回流脱保护，制得所述以氨基作为交联基团的聚芳醚砜树脂；本发明通过分子设计的方法，提供了一种溶解性好，以氨基作为交联基团的聚芳醚砜树脂，该树脂基体在常用有机溶剂中进行加工，并与其他树脂具有良好相容性，也可以采用熔融加工，通过对可交联基团的进一步交联，可以获得综合性能优异的聚芳醚砜树脂热固性树脂，在阻燃耐高温漆、涂料、粘合剂、分离膜和复合材料等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料合成技术领域，具体涉及一种以氨基作为交联基团的聚芳醚砜树脂及其交联产物。

背景技术

21世纪以来，随着高铁、军工和航空航天的飞速发展，刺激了对高性能结构材料需求的剧增。其中，耐高温、高强度、阻燃质轻的聚合物可以全部或部分代替笨重或难加工的陶瓷和钢材，因而具有广阔的应用前景。目前，已经被开发出的聚芳醚类树脂主要有UCC公司1965年开发成功的双酚A型聚醚砜(PSF)、ICI公司1972年推出的Victrex系列聚芳醚砜等。但目前大部分聚醚砜是线型聚合物，耐溶剂性较差，耐热等级还无法满足极端条件下的使用要求。

中国专利CN 103923318 B公开了一种含氨基的可交联聚芳醚砜，通过引入氨基，利用其氢键作用，加强与碳纳米管的结合，而其交联基团烯丙基来自于3,3’-二烯丙基联苯二酚，其合成步骤多，产率低，价格昂贵，因此至今没有商业化。而且烯丙基的交联需要加入自由基引发剂-过氧化二苯甲酰(BPO)，但是，该自由基引发剂的交联度难以控制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低成本、可直接利用的以氨基作为交联基团的聚芳醚砜树脂及其交联产物。

为了达到上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供一种以氨基作为交联基团的聚芳醚砜树脂的制备方法，包括：

氨基修饰的芳香双酚单体经乙酸酐回流保护，得到原料；

将原料与4,4-二氯二苯砜进行反应，在碱催化作用下聚合，经回流脱保护，制得所述以氨基作为交联基团的聚芳醚砜树脂。

所述氨基修饰的芳香双酚单体，具有如下结构式中的任意一种：

作为优选，所述聚芳醚砜树脂的分子侧链连接有氨基，聚芳醚砜树脂的分子结构具有如下重复结构单元：

其中，所述重复结构单元中的链接单元具有如下结构式中任意的一种：

作为优选，所述聚芳醚砜树脂的数均分子量为10000～50000g/mol。

作为优选，所述碱为碳酸钾、氢氧化钾中的至少一种。

本发明还提供聚芳醚砜树脂的交联产物，其制备过程为：聚芳醚砜树脂经三氟乙酸处理，加入二甲氧基甲烷作为交联剂，制备得到交联度可控的聚芳醚砜网络，其分子结构式具有如下重复结构单元：

进一步，所述交联产物的制备过程，具体为：

a)在零摄氏度或冰水浴下，将聚芳醚砜树脂溶解在三氟乙酸中，混合均匀；

b)在步骤a)所得混合液中，加入二甲氧基甲烷作为交联剂，进行聚合反应；

c)聚合反应结束后，将聚合物沉淀和分离，反复洗涤以除去产物中残存的溶剂和无机盐，最后干燥，制备得到聚芳醚砜热固性树脂，即所述交联产物。