[发明专利]一种腈基树脂单体的新型制备方法

说明书

本发明公开了一种腈基树脂单体的新型制备方法，属于高分子领域，具体涉及腈基树脂单体制备技术领域，以解决现有腈基树脂单体制备中会产生副产物亚硝酸盐，使废水成分复杂，且危害工作人员及环境的缺陷，以卤代邻苯二甲腈为原料，采用酚类，以弱碱性盐为催化剂，以极性溶剂为反应介质，反应制得反应液，采用一步法或两步法合成，对反应液纯化得到腈基树脂粉末和副产物卤化盐。本发明主产物腈基树脂的产率高，副产物为单一的卤化盐，毒性小、成分简单、安全可靠、收率高、废水少、更加经济、安全和环保，此外能够回收大量溶剂，废水中溶剂含量降低。

技术领域

一种腈基树脂单体的新型制备方法，本发明属于高分子技术领域，具体涉及腈基树脂单体制备技术领域。

背景技术

腈基树脂是一类含有邻苯二甲腈结构、可交联聚合成大分子的化合物。而邻苯二甲腈结构，又被称作为腈基结构，是由一个苯环和两个位于苯环相邻位置的氰基基团构成。在一定条件下，腈基结构可以加成固化，固化过程中无小分子释放，最终生成以酞菁环为主、三嗪环为辅的刚性芳杂环产物，赋予腈基树脂及其复合材料耐高温、高强度、高模量、抗腐蚀、自阻燃、低孔隙率、低热膨胀系数、低吸水率等特点。因此，腈基树脂及其复合材料在航空航天、船舶工业、汽车工业、电子封装等领域具有潜在的应用前景。

有鉴于此，腈基树脂引起了广泛的关注，如Babkin AV等采用双酚A与4-硝基邻苯二甲腈反应，合成出双酚A型腈基树脂【European Polymer Journal,2015,66:452-457】；Laskoski M等采用对羟基苯甲醛与4-硝基邻苯二甲腈反应，制得了一种低熔点的腈基树脂单体【Journal of Polymer Science Part A:Polymer Chemistry,2005,43(18):4136-4143】；CN201610959330.2公开了一种用含三芳基均三嗪的聚芳醚酚类与4-硝基邻苯二甲腈制备主链含三芳基均三嗪结构的腈基树脂的方法。CN200610021334.2公开了采用双酚P、双酚S等与4-硝基邻苯二甲腈反应，制备了一系列腈基树脂。CN201610643934.6公开了一种生物基酚与4-硝基邻苯二甲腈反应制备可自固化的腈基树脂制备方法。

关于腈基树脂制备，目前论文和专利的共性技术为采用不同酚类与4-硝基邻苯二甲腈反应，反应结束后，整个反应物直接倒入水中沉淀，然后反复过滤洗涤，最终得到腈基树脂。然而，目前的技术过于关注目标产物腈基树脂的合成，却忽视了采用酚类与4-硝基邻苯二甲腈反应制备腈基树脂同时带来的安全环保问题，目前的制备技术针对清洁生产的考虑欠缺：目前共性技术采用酚类与4-硝基邻苯二甲腈反应，主要产物为腈基树脂，副产物为亚硝酸盐(如亚硝酸钾)，反应结束后，整个反应物直接倒入水中沉淀，然后反复过滤洗涤，滤饼为腈基树脂，滤液为亚硝酸盐及溶剂。

但是目前合成方法和工艺有诸多弊端：反应副产物为亚硝酸盐，众所周知，亚硝酸盐为危险化学品，安全风险大；废水中含有高浓度的亚硝酸盐，如在生产中发生废水意外泄露，则环境风险极大；废水中的亚硝酸盐在空气中可缓慢变成硝酸盐，造成废水成分复杂，难以资源化利用；废水中既含有亚硝酸盐，同时含有硝酸盐，废水成分复杂，处理工艺复杂，废水处理成本极高；亚硝酸根离子具有一定的氧化性，对生产设备具有腐蚀性，增加生产过程中的不确定性；产品中可能含有残留亚硝酸盐，对接触腈基树脂产品的人员健康不利；作为耐高温树脂，腈基树脂工作温度往往较高，而残留的少量亚硝酸盐在320℃以上则分解，造成制品性能下降；另外亚硝酸盐在高温下可能发生爆炸，造成安全事故；滤饼需要反复水洗，以洗出产品中的亚硝酸盐，需要耗费大量的水，废水中夹杂大量溶剂，溶剂回收困难，造成溶剂浪费；每生产1吨腈基树脂保守计算需要耗费12吨水。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种腈基树脂单体的新型制备方法，以解决上述现有腈基树脂单体制备中会产生副产物亚硝酸盐，使废水成分复杂，且危害工作人员及环境的缺陷。本发明的副产物为卤化盐，毒性小、安全可靠、收率高、废水少、更加经济、安全和环保。

本发明采用的技术方案如下：