[发明专利]含萘聚醚酰亚胺聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚醚酰亚胺制备技术领域，具体涉及一种利用新型含萘环的双卤 单体制备的含萘聚醚酰亚胺聚合物及该聚合物的制备方法。

背景技术

从1932年Staudinger发表了关于聚合反应的著名论著而建立近代高分子科 学以来，高分子科学以惊人的速度发展，到了上世纪五、六十年代，人们已经对 高分子化合物的结构与性能的关系有了初步的认识，一些高分子化学工作者为了 获得性能优异的有机高分子材料，开始尝试从分子设计的角度出发来设计合成各 种新型聚合物，使高分子材料领域有了长足的进步。从而涌现出聚烯烃、聚酰胺、 聚酯等各种加聚和缩聚聚合物，而且这些聚合物也不断的被人们通过各种办法合 成出来并实现工业化生产，得到了广泛的应用。由于高分子材料具有重量轻、易 加工等优点，使其与传统的金属材料、陶瓷材料相比，在制品的加工和使用的方 便性方面具有很大的优势，而且，高分子材料的改性余地较大，很容易使产品系 列化。因此，经过短短几十年的发展，高分子材料已经成为人们日常工作和生活 中必不可少的材料。

随着人类社会的不断进步和科学技术的不断发展，对高分子材料的要求也越 来越高，在一些领域中，已经得到广泛应用的通用塑料和工程塑料不能满足技术 进步的要求，急需研制新型材料。对特种工程塑料的研究就是在这样一个应用需 求背景下开始的。由于人们对高分子化合物的结构与性能的关系有了足够的认 识，在五、六十年代就已经有意识地设计和合成具有更高耐热等级、更好力学性 能的高分子化合物。特种工程塑料，具体地讲，就是拉伸强度在50MPa以上、 冲击强度高于6KJ/m²、长期使用温度在150℃以上、具有刚性好、蠕变小、自 润滑、电绝缘、耐腐蚀等特征的工程塑料[孙绀经，化工新材料，化学工业出版 社，2004，p206-226]。目前已经工业化生产的主要有：聚酰亚胺(PI)、聚醚酰 亚胺(PEI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚砜(PSF)、聚芳砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、 聚芳醚酮(PAEK)、聚芳酯(PAR)、聚苯酯(PHB)、热致液晶聚酰亚胺(TLCP) 等等[M.M.James，Engineering Thermoplastics Properties and Applications Marceidekker Inc.New York and Baser，1985]。其中，聚酰亚胺是一类占据工程塑 料生产和市场的主要产品。

聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物。1908年美国T.M.Bogert 和R.R.Renshaw在加热条件下由3-氨基苯酐首次合成了聚酰亚胺[T.M.Bogert， R.R.Renshaw.J Am Chem Soc，1908，30：1140]，但是并没有得到重视。直到1955 年美国杜邦公司申请了由脂肪二胺在熔融状态下制备聚酰亚胺的专利，聚酰亚胺 才为人们所关注。1959年，杜邦公司开发研究了利用酰化和闭环脱水两步法反 应成功合成了芳香族聚酰亚胺，从此聚酰亚胺的研究和应用得到了大力发展。直 到现在聚酰亚胺有20多个大的品种。因为聚酰亚胺是由二酐和二胺缩聚而成， 因此由不同的二酐和不同的二胺组合可以合成出形式多样的聚酰亚胺。具不完全 统计，已被用来合成聚酰亚胺的二酐和二胺已有200-300种。虽然合成聚酰亚胺 的单体种类繁多，但是主要是二胺类的，而二酐类单体还是比较少。这主要是由 于二酐类单体合成比较困难，所以二酐类单体的价格较贵，这就提高了聚酰亚胺 的生产成本，在聚酰亚胺的大量应用上是个障碍。

为了得到含有酰亚胺结构的聚合物，使其具有优异的力学、热学、机械性能， 同时又能降低成本，提高聚合物的性价比，在1974年，美国通用公司就公开了 关于双氯取代酞酰亚胺于双酚制备聚醚酰亚胺(PEI)的专利[US patent.3787， 364]，这种合成含有酰亚胺环的聚合物避免经过用二酐直接合成的步骤，而是用 价格低廉的取代苯酐为原料来合成，这种方法大大节约了成本，从性价比方面来 考虑聚醚酰亚胺是芳香族聚酰亚胺里面最成功的一类产品。