[发明专利]可交联PBO共聚物及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了可交联PBO共聚物及其制备方法和用途，属高分子材料领域。涉及式（1）所示的可交联PBO共聚物，其通过2‑甲基‑4，6‑二氨基间苯二酚二盐酸盐和脂肪族二元羧酸及对苯二甲酸于聚磷酸中共聚合反应制备，式中m=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。该聚合物熔点低于热分解温度，可用作光电功能材料和模压树脂，易于热塑成型，热处理后形成交联结构，进一步提高了制品的耐热性、耐溶剂性和力学性能。

技术领域

本发明涉及可交联PBO共聚物及其制备方法和用途，属高分子材料领域。

背景技术

含苯并二噁唑结构的高分子具有显著的发色团效应，能产生强的荧光现象，用于光致变色、光伏电池、有机发光二极管和DNA荧光检测。全芳香性苯并二噁唑类聚合物具有高强度、高模量和耐高温等优异性能。但芳香性苯并二噁唑类聚合物熔点太高(高于分解温度)和不溶于有机溶剂，带来了成型加工的困难。

在苯并二噁唑类聚合物的分子主链中引入柔性链段或引入侧基可降低熔点和改善其溶解性。Macromolecules 2004，37，第3815页记载了4，6-二氨基间苯二酚二盐酸盐、对苯二甲酸和癸二酸在聚磷酸介质中共聚合反应，合成了主链含8个亚甲基的PBO共聚物，作为蓝光材料使用，但该共聚物不溶于普通的有机溶剂，限制了其应用。CN2017100353026记载了2-甲基-4，6-二氨基间苯二酚二盐酸盐和不同的脂肪族二元羧酸在聚磷酸介质中反应，合成了一系列的可交联聚亚烃基苯并二噁唑均聚物，作为模塑树脂使用。目前低熔点的可交联PBO共聚物没见相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种低熔点可交联PBO共聚物。

本发明的另一个目的是提供该可交联PBO共聚物的制备方法。

本发明可交联PBO共聚物，其结构如下：

式中m＝1,2,3,4,5,6,7,8,9,10；x/y＝1/99～7/3

本发明可交联PBO共聚物的合成方法通过式(3)所示的2-甲基-4，6-二氨基间苯二酚二盐酸盐、式(4)所示的脂肪族二元羧酸和对苯二甲酸于聚磷酸中共聚合反应制备。

2-甲基-4，6-二氨基间苯二酚二盐酸盐和脂肪族二元羧酸的摩尔比为0.8-1.2：1，优选0.95-1.05：1。

HOOC(CH₂)_mCOOH (4)

式中m＝1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。反应温度采用逐步升温法，室温至200℃。

具体方法：氮气保护下，在30℃～130℃温度下，2-甲基-4，6-二氨基间苯二酚二盐酸盐先在聚磷酸中脱除氯化氢，优选60℃～90℃。然后加入对苯二甲酸和脂肪族二元羧酸，反应温度逐步升温至200℃进行共聚合反应。优选先在120℃反应，接着在150℃反应，最后在195℃反应。

聚合反应溶液浓度为3wt％～30wt％，优选8wt％～15wt％。

对苯二甲酸和脂肪族二元羧酸摩尔比为1：99至7：3。

上述方法制备的可交联PBO共聚物经热处理，形成式(2)所示的交联聚合物，热处理温度为200℃～400℃。

本发明优点：所述可交联PBO共聚物溶于一些常见的有机溶剂(如N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜和甲酸等)，可用溶液法成膜，而且熔点(140℃～250℃)低于热分解温度(400℃～500℃)，易于热塑成型。该PBO共聚物热处理后可形成交联结构，进一步提高了制品的耐热性、耐溶剂性和力学性能。

附图说明