[发明专利]一种含二氮杂萘酮结构的聚芳硫醚酮及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含二氮杂萘酮结构的聚芳硫醚酮及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：(1)将二卤素单体、类羟基单体、催化剂、溶剂和共沸脱水剂投入到反应器中；(2)在氮气氛围下，升温，共沸脱水后，再升温聚合；(3)反应结束后，冷却，再加入溶剂，稀释反应液；(4)倒至沉淀剂中，洗涤脱盐，烘干，得到含二氮杂萘酮结构的聚芳硫醚酮。与现有技术相比，本发明具有良好的热稳定性，且含碳量高，有望应用于高分子阻燃领域等优点。

技术领域

本发明涉及聚合物制备领域，具体涉及一种含二氮杂萘酮结构及其聚芳硫醚酮的制备方法。

背景技术

聚芳醚酮是一类高性能聚合物，具有良好的耐高温性能和耐腐蚀性能。如今已被广泛应用于建筑、医疗、航空航天及核电等领域。其中，含二氮杂萘酮和活化的双氟单体缩聚得到的聚二氮杂萘酮醚酮具有较快的放电速度和较高的放电能量密度，可作为新型高温介电储能材料，受到广泛关注。

经对现有技术记载了基于含二氮杂萘酮的聚芳醚酮及其制备方法，上述文献中记载的聚芳醚酮都是由羟基氮杂环单体和二卤素单体共聚制备得到的。该现有技术涵盖的聚合物种类相对较少，结构也较为单一。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有良好的热稳定性，且含碳量高，有望应用于高分子阻燃领域的含二氮杂萘酮结构的聚芳硫醚酮及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明利用一种含巯基的二氮杂萘酮单体，与不同的二卤素单体进行缩聚反应，从而得到二氮杂萘酮聚芳硫醚酮，这类聚合物中的二氮杂萘酮基是来自巯基单体，具体方案如下：

一种含二氮杂萘酮结构的聚芳硫醚酮，该聚芳硫醚酮的结构式如下所示：

其中，m为重复单元数，且m为≥10的整数。

一种如上所述的含二氮杂萘酮结构的聚芳硫醚酮的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将二卤素单体、类羟基单体、催化剂、溶剂和共沸脱水剂投入到反应器中；

(2)在氮气氛围下，升温，共沸脱水后，再升温聚合；

(3)反应结束后，冷却，再加入溶剂，稀释反应液；

(4)倒至沉淀剂中，洗涤脱盐，烘干，得到含二氮杂萘酮结构的聚芳硫醚酮。

以二卤素二苯酮或二卤素三苯二酮与含二氮杂萘酮结构的类双酚单体为原料，在溶剂的反应介质中，在催化剂和氮气氛围下，加热升温脱水，排除水分和共沸脱水剂，聚合，反应结束后，冷却，稀释，在沉淀剂中沉淀，过滤干燥，得到含二氮杂萘酮结构的聚芳硫醚酮。

进一步地，所述的二卤素单体、类羟基单体、催化剂、溶剂和共沸脱水剂的摩尔比为1:1:(1-1.2)；所述的溶剂与反应体系的体积质量比为3-6mL/g；所述的共沸脱水剂与溶剂的体积比为(0.8-1.2):1。

进一步地，所述的二卤素单体包括二卤素二苯酮或二卤素三苯二酮，所述的二卤素二苯酮包括二氟二苯酮或二氯二苯酮；所述的二卤素三苯二酮二氟三苯二酮或二氯三苯二酮。

二卤素二苯酮的结构式为：

二卤素三苯二酮的结构式为：

其中，X为F，Cl，Br。

进一步地，所述的类羟基单体包括4-(4’-巯基)苯基-2,3-二氮杂萘酮，其结构式如下：