[发明专利]一种聚吡唑甲酸酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚吡唑甲酸酯及其制备方法。

背景技术

目前酯类的聚合物已经通过各种方法被广泛的合成。其应用也涉及多个领域，例如，包装材料，生物医用材料等等。然而，随着社会的发展和经济活动的深入，人们面临着更多的来自社会环境的挑战，因此对于聚酯也提出越来越多更高的要求。科学和社会的发展需要更多的新技术和新产品，需要人们开发出性能更好适用范围更广的聚酯材料。例如，在绝缘材料需要长期工作温度在120摄氏度以上甚至更高。

聚吡唑是一种很少被合成以及研究的聚合物，因为其复杂的合成工艺。聚吡唑的合成一般基于环加成反应，Diels-Alder反应以及双酮和双酰肼的反应。这些反应所用试剂难以合成，具有一定的危险性。但是聚吡唑在热稳定性和光学表现出了优越的性能，可以稳定在300摄氏度以上的高温中。

酯类聚合物是一类应用广泛的聚合物，例如，塑料，纤维，人工薄膜等。酯类聚合物的优点在于合成方便，可塑性强。聚吡唑的特点是拥有很强的稳定性，其热分解温度在295-500℃之间。

因此，从而满足社会发展的角度出发，发明一种能将聚酯的可加工性和聚吡唑优越的热稳定性以及光学性能集于一体的材料是十分必须的。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有技术的不足，提供一种耐高温且制备简单的聚吡唑甲酸酯化合物。本发明还提供一种聚吡唑甲酸酯化合物的制备方法。

本发明为解决上述技术问题提供的技术方案是：一种聚吡唑甲酸酯，具体通式如下：

其中，m为大于零的任意整数；R₁和R₂是直链脂肪烃、支链脂肪烃或芳香烃中的一种；R₃和R₄是任意取代基团。

一种上述聚吡唑甲酸酯的制备方法，具体为：将双重氮盐和双炔烃混合后加热至80~150℃，其中双炔烃相对于双重氮盐是过量的，当反应由液态变为粘稠态后停止反应。反应结束后冷却至室温，经过重沉淀和真空干燥得到聚吡唑甲酸酯。

本发明中的聚吡唑甲酸酯的合成路线如下：

反应单体为双重氮盐和双炔烃，其中m和n均大于零，将双重氮盐和双炔烃混合均匀置于聚合管中，搅拌并加热，加热下经过1,3-二极环加成反应后得到产物，将产物用二甲亚砜/甲醇重沉淀，离心后真空干燥得到产物。

本发明提供的合成方法得到的聚合物主链由吡唑，酯组成，链端基为炔烃。反应单体中的双重氮盐是一种在高温下不稳定的化合物，需要新鲜制备和使用，本发明所用的双重氮盐是参考文献中的制备方法制备得到的。

本发明的突出特点是：

1.本发明制备的聚合物的结构中，在主链上引进了吡唑环，增加了主链的刚性，提高了主链的稳定性。

2.聚合物玻璃化转变温度高、耐热且抗氧化剂好。

3.本发明得到的聚合物是一种全新的材料，并且该聚合物结构新颖，具有很广泛的应用。

4.制备方法无需催化剂和溶剂，制备过程简单易控制，后处理方便。

附图说明

图1为实施例1~4中制备的聚合物的氢核磁谱图。

图2为实施例1~4中制备的聚合物的差示扫描量热法谱图，图中T_g为聚合物的玻璃化转变温度。

图3为实施例1~4中制备的聚合物的热重分析谱图，图中T_L指聚合物在失去5%重量时候的温度。

具体实施方式

下面通过实施例，进一步阐明本发明的突出特点和显著进步，仅在于说明本发明而决不限制本发明。

实施例1

将0.1mol双重氮盐(1a，R₁=(CH₂)₃)和0.11mol1,4-二乙炔基苯(1b)放入聚合管中混合均匀。搅拌下将聚合管加热至100℃。反应结束后冷却至室温，用二甲亚砜/甲醇重沉淀，真空干燥得到聚合物polymer1。

实施例2

将0.1mol双重氮盐(2a，R₁=(CH₂)₆)和0.12mol1,4-二乙炔基苯(1b)放入聚合管中混合均匀。搅拌下将聚合管加热至105℃。反应结束后冷却至室温，用二甲亚砜/甲醇重沉淀，真空干燥得到聚合物polymer2。

实施例3