[发明专利]一种碳硼烷改性邻苯二甲腈单体及其制备方法及一种碳硼烷改性邻苯二甲腈树脂

权利要求书

1.一种碳硼烷改性邻苯二甲腈单体，其特征在于，所述碳硼烷改性邻苯二甲腈单体具有如式I、式II和式III所示结构中的一种或多种：

其中，Ar₁、Ar₂独立地选自取代或非取代的芳香环结构，与芳香环结构相邻的氧和与芳香环结构相邻的氧或碳为芳香环上邻位、间位和对位关系中的任意一种或多种，n为≥1的整数。

2.一种如权利要求1所述碳硼烷改性邻苯二甲腈单体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将包括含羟基的碳硼烷衍生物、4-硝基邻苯二甲腈、催化剂、第一溶剂的混合反应体系于20～180℃反应4～24h，制得所述碳硼烷改性邻苯二甲腈单体。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为碱性催化剂，所述碱性催化剂包括碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺中的一种或多种；

和/或，所述第一溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种；

和/或，含羟基的碳硼烷衍生物、4-硝基邻苯二甲腈、催化剂的摩尔比为1：(1～5)：(1～5)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，含羟基的碳硼烷衍生物的制备方法包括以下步骤：

S1、在保护性气氛下，将包括碳硼烷、有机锂与第二溶剂的混合反应体系于-20～40℃反应0.1～5h，获得碳硼烷锂盐；

S2、在保护性气氛下，将卤化亚铜加入碳硼烷锂盐中，室温反应0.1～5h，之后加入卤代苯甲醚和第三溶剂，于20～200℃反应4～48h，制得甲氧基封端的碳硼烷衍生物；

S3、在保护性气氛下，将包括甲氧基封端的碳硼烷衍生物、卤代硼化合物和/或吡啶盐酸盐、第四溶剂的混合反应体系于0～220℃反应0.1～4h，制得含羟基的碳硼烷衍生物。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，碳硼烷包括邻位碳硼烷、间位碳硼烷、对位碳硼烷中的一种或多种；

和/或，有机锂包括正丁基锂和/或叔丁基锂；

和/或，第二溶剂包括无水乙醚、无水四氢呋喃、无水甲苯、无水乙二醇二甲醚、无水吡啶中的一种或多种；

和/或，碳硼烷与有机锂的摩尔比为1：4～4：1。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述卤化亚铜包括氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜中一种或多种；

和/或，所述卤代苯甲醚包括2-氯苯甲醚、3-氯苯甲醚、4-氯苯甲醚、2-溴苯甲醚、3-溴苯甲醚、4-溴苯甲醚、2-碘苯甲醚、3-碘苯甲醚、4-碘苯甲醚中一种或多种；

和/或，所述第三溶剂包括无水乙醚、无水四氢呋喃、无水甲苯、无水乙二醇二甲醚、无水吡啶中的一种或多种；

和/或，碳硼烷、卤化亚铜、卤代苯甲醚的摩尔比为1：(1～5)：(1～5)。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述卤代硼化物包括三氯化硼、三溴化硼、三碘化硼中的一种或多种；

和/或，所述第四溶剂包括无水乙醚、二氯甲烷、无水四氢呋喃、无水甲苯、无水乙二醇二甲醚、无水吡啶中的一种或多种；

和/或，甲氧基封端的碳硼烷衍生物、卤代硼化合物和/或吡啶盐酸盐的摩尔比为1：(1～10)。

8.一种碳硼烷改性邻苯二甲腈树脂，其特征在于，由包括权利要求1所述的碳硼烷改性邻苯二甲腈单体与固化剂通过反应制备而得。

9.根据权利要求8所述的碳硼烷改性邻苯二甲腈树脂，其特征在于，所述固化剂包括有机胺类固化剂、酚类固化剂、强有机酸类固化剂、铵盐固化剂、金属盐类固化剂、金属固化剂中的一种或多种；

和/或，碳硼烷改性邻苯二甲腈单体与固化剂的质量比为100：(1～50)；

和/或，碳硼烷改性邻苯二甲腈单体与固化剂于150～600℃反应1～30h。

10.如权利要求1所述的碳硼烷改性邻苯二甲腈单体或如权利要求8或9所述的碳硼烷改性邻苯二甲腈树脂在航空航天、舰船潜艇、微电子、胶粘剂或机械制造领域中的应用。