[发明专利]一种含苯酰基结构支化型邻苯二甲腈树脂及其制备方法

说明书

本发明属于新型低熔点耐高温高分子材料制备领域，提供了一种含苯酰基结构支化型邻苯二甲腈树脂及其制备方法，包括单体合成与固化步骤。本发明创造性的引入兼具刚性与柔性的苯酰基结构，获得一种新型的支化型邻苯二甲腈结构。含苯酰基的支化型邻苯二甲腈树脂中含有耐热性优异的芳基及邻苯二甲腈，酰基结构的柔性赋予树脂良好的溶解性。利用支化结构增加交联密度，既可以在提高耐热性的同时又具有优异的热稳定性。玻璃化温度T_g大于500℃，热分解温度T_d5％可达553℃，作为一种新型的支化型邻苯二甲腈，扩大了邻苯二甲腈树脂的应用范围，并可应用于微电子、航空航天等高科技领域。

技术领域

本发明属于新型低熔点耐高温高分子材料制备技术领域，涉及一种含支化结构的新型低熔点耐高温邻苯二甲腈树脂及其制备方法。

背景技术

含苯酰基支化型结构邻苯二甲腈树脂是一类高性能热固性树脂，具有优异的溶解性、热稳定性、热氧化稳定性、防潮性、阻燃性、化学稳定性、机械性能，在航空航天、电子、舰船、机械等领域具有广泛的应用，且应用前景广阔。

含苯酰基结构支化型邻苯二甲腈树脂是由邻苯二甲腈结构单元聚合而成的耐高温可溶解高性能热固性树脂。该树脂的研究先驱为美国海军研究实验室，在长期的研究过程中制备了多种典型结构的邻苯二甲腈树脂。

下列文献列举了部分近些年来经过研究合成制备出的邻苯二甲腈单体，低熔点(Y.Han,D.Tang,G.Wang,Y.Guo,H.Zhou,W.Qiu,T.Zhao,Low melting phthalonitrileresins containing methoxyl and/or allyl moieties:Synthesis,curing behavior,thermal and mechanical properties,Eur.Polym.J.111(2019)104-113.；H.Wang,J.Wang,H.Guo,X.Chen,X.Yu,Y.Ma,P.Ji,K.Naito,Z.Zhang,Q.Zhang,Anovel hightemperature vinylpyridine-based phthalonitrile polymer with a low meltingpoint and good mechanical properties,Polym.Chem.9(8)(2018)976-983.)、含有无机结构(X.Li,B.Yu,D.Zhang,J.Lei,Z.Nan,Cure Behavior and ThermomechanicalProperties of Phthalonitrile–Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane Copolymers,Polymers 9(8)(2017)334.)、与无机粒子共混(M.Derradji,X.Song,A.Q.Dayo,J.Wang,W.-b.Liu,Highly filled boron nitride-phthalonitrile nanocomposites for exigentthermally conductive applications,Appl.Therm.Eng.115(2017)630-636.)上述研究的邻苯二甲腈具有良好的耐热性、低熔点等；还有一些研究集中在功能化及光学方面的拓展(Y.Han,D.Tang,G.Wang,Y.Zhang,Y.Guo,H.Zhou,W.Qiu,T.Zhao,Crosslinkablehyperbranched poly(arylene ether nitrile)modifier for phthalonitrile resins:Synthesis,chain-end functionalization and properties,Polymer 173(2019)88-102.；W.Zheng,Y.Zhao,W.H.Zhuang,J.J.Wu,F.Z.Wang,C.H.Li,J.L.Zuo,Phthalorubines:Fused-Ring Compounds Synthesized from Phthalonitrile,Angewandte Chemie 130(47)(2018)15610-15615.)。