[发明专利]一种含酰胺结构的主链型苯并噁嗪及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热固性树脂及其制造方法，尤其涉及一种含酰胺结构的主链型苯并噁嗪及其制备方法。

背景技术

传统的酚醛树脂以其良好的耐热性、力学性能、耐腐蚀性和绝缘性得到广泛的应用，但由于存在固化条件苛刻，固化时有小分子释放的缺点，其应用受到限制。克服上述缺陷的苯并噁嗪树脂是应运而生，它不仅具有传统酚醛树脂的优点，而且固化时成品收缩率低，具有优异的阻燃性和抗潮湿性能。苯并噁嗪树脂在高性能新型涂料，粘结剂和耐高温绝缘材料等方面有广泛的应用前景。

目前公开的专利申请涉及苯并噁嗪的改良及制备，如申请号为200610020858.X的《耐热性苯并噁嗪树脂复合物及其制备方法和用途》公开了一种含醛基活化基团的低分子量固化剂引入树脂体系中，进一步提高固化物的交联密度，热稳定性由此提高，但是制备工艺较为复杂；又如申请号为200610020900.8的《一种含马来酰胺和烯丙基醚的苯并噁嗪及其制备方法》公开的含马来酰胺和烯丙基醚的苯并噁嗪热稳定性大大提高，加工温度窗大大拓宽，易于成型，但是制备成本较高，存在副产物。

主链型苯并噁嗪是一种将苯并噁嗪基团作为重复单位引入到高分子链中的齐聚物或聚合物，其结构通式为：

通过制备高分子量的苯并噁嗪树脂的前驱体可有效提高树脂的热力学性能。但到目前为止，还未有报道涉及到含酰胺结构的主链型苯并噁嗪的合成及应用，降低材料的起始固化温度。

有鉴于上述现有的苯并噁嗪单体存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种含酰胺结构的主链型苯并噁嗪及其制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明提供了一种含酰胺结构的主链型苯并噁嗪及其制备方法，降低起始固化温度。

本发明是采用如下方案实现的：

本发明提出的含酰胺结构的主链型苯并噁嗪，具有如下结构的分子式：

其中，-R₁-为以下结构之一:

-R₂-为以下结构之一:

n为正整数。

作为优选的，含酰胺结构的主链型苯并噁嗪，玻璃化温度为360-400℃，玻璃化温度高于常规的苯并噁嗪，因而可以更好的应用于高温场合，或者对环境要求较高的场所，扩大其应用范围。

含酰胺结构的主链型苯并噁嗪的制备方法，包括如下的操作步骤：

(1)以二酰氯类化合物和对氨基苯酚反应制备含酰胺结构的二酚，反应方程式如下：

(2)以含酰胺结构的二酚、二胺类化合物和多聚甲醛反应制备含酰胺结构的主链型苯并噁嗪，反应方程式如下:

作为优选的，含酰胺结构的主链型苯并噁嗪的制备方法，所述步骤一中二酰氯类化合物和对氨基苯酚的摩尔比为1:2～3，有利于含酰胺结构的二酚的合成，反应中以冰乙酸为溶剂。

作为优选的，含酰胺结构的主链型苯并噁嗪的制备方法，所述步骤一的反应温度为90～100℃，此温度既能保证反应顺利进行，同时温度不算太高，有利于节约能源，反应时间为3-5小时。

作为优选的，含酰胺结构的主链型苯并噁嗪的制备方法，所述步骤二含酰胺结构的二酚、二胺类化合物和多聚甲醛的摩尔比为1:1:4～5，此比例能有效提高苯并噁嗪环的成环率，且过量的多聚甲醛易于除去。

作为优选的，含酰胺结构的主链型苯并噁嗪的制备方法，所述步骤二反应温度为110～130℃，优选的为120℃，能保证较高的苯并噁嗪成环率，反应时间为12-14小时。

作为优选的，含酰胺结构的主链型苯并噁嗪的制备方法，所述步骤二反应在溶剂中进行，所述溶剂为甲苯或二甲苯中的一种。甲苯和二甲苯对产物溶解性良好，体系为均相反应体系，有利于对反应的控制。同时甲苯和二甲苯廉价易得。

作为优选的，含酰胺结构的主链型苯并噁嗪的制备方法，所述二酰氯类化合物为如下结构之一：

其中，-R₁-为以下结构之一:

作为优选的，含酰胺结构的主链型苯并噁嗪的制备方法，所述二胺类化合物为如下结构之一：

其中，-R₂-为以下结构之一:

本发明的有益功效在于：