專利名稱：聚芳醚腈樹脂、聚芳醚腈薄膜及其制備方法
聚芳醚腈樹脂、聚芳醚腈薄膜及其制備方法技術領域
本發(fā)明屬于高分子材料領域，特別涉及聚芳醚腈樹脂、聚芳醚腈薄膜及其制備方法。
背景技術：
聚芳醚腈(PEN)是具有代表性的聚芳醚類高分子之一，它是一種結構比較規(guī)整的半結晶高聚物，而且其分子主鏈和側鏈分別含有剛性的苯環(huán)和腈基，使得聚芳醚腈具有耐高溫熱穩(wěn)定性，同時主鏈上的醚鍵，又使它有一定的柔順性，因此其玻璃化轉變溫度(Tg) 比聚醚酮(PEK)類要低，優(yōu)良的性能使其在特種工程材料方面具有廣闊的前景。
聚芳醚腈具有特殊的分子結構，由于強極性腈基側基的引入，增強了分子鏈間的偶極-偶極作用，因此聚芳醚腈相對于商用熱塑性樹脂(如聚芳酯、聚苯醚等)具有更高的耐熱性和力學性能；強極性的腈基的引入可以增強樹脂基體的附著力，同時腈基作為一個潛在的交聯點。眾所周知，鄰苯二甲腈結構可以交聯形成具有更高耐熱性能的網絡結構 (肽腈環(huán)結構)，從而可以利用腈基活潑的化學性得到一系列新型功能材料?；诰鄯济央娴闹T多優(yōu)點，其被認為是集高性能工程塑料與功能高分子于一體的特種聚合物。
但是側鏈帶鄰苯二甲腈結構的聚芳醚腈會形成復雜的交叉網絡結構，從而破壞聚芳醚腈本身良好的柔性，通過熱交聯后，交聯密度過大，且不可控，因此交聯后得到的薄膜是一種脆性材料，只能用于基礎研究。另外，現有技術中通常采用溶液澆膜法是制備熱塑性材料薄膜，其存在一些不可避免的缺點消耗大量溶劑、升溫工序復雜、加工時間過長等。發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的第一個技術問題是提供一種聚芳醚腈樹脂，其結構式如式I所不
權利要求
1.其中，
2.根據權利要求1所述的聚芳醚腈樹脂，其特征在于，所述聚芳醚腈樹脂以對苯二酚、聯苯二酚、二氯苯腈、4-硝基鄰苯二甲腈為反應原料，以催化劑、脫水劑和無水強極性溶劑為輔助原料制成；其中，原料的摩爾配比為對苯二酚聯苯二酚二氯苯腈催化劑4-硝基鄰苯二甲腈無水強極性溶劑脫水劑=1 .4 7 9 9 11 11 13 1 3 14 16 4 6。
3.根據權利要求1或2所述的聚芳醚腈樹脂，其特征在于，所述催化劑為碳酸鉀。
4.根據權利要求1-3任一項所述的聚芳醚腈樹脂，其特征在于，所述無水強極性溶劑為N-甲基吡咯烷酮。
5.根據權利要求1-4任一項所述的聚芳醚腈樹脂，其特征在于，所述脫水劑為甲苯。
6.權利要求1-5任一項所述的聚芳醚腈樹脂的制備方法，包括以下步驟a、按摩爾配比稱取原料對苯二酚聯苯二酚二氯苯腈催化劑4-硝基鄰苯二甲腈無水強極性溶劑脫水劑=1 4 7 9 9 11 11 13 .1 3 14 16 4 6 ；b、將對苯二酚、聯苯二酚、二氯苯腈、催化劑溶解在無水強極性溶劑和脫水劑中于 140 160°C反應1 3小時，再除去脫水劑和水后在200 220°C反應3 5小時；C、將b步驟所得產物冷卻至80 120°C，加入4-硝基鄰苯二甲腈，反應4 6小時后洗滌、干燥即得到聚芳醚腈樹脂。
7.聚芳醚腈薄膜，其結構為式II所示
8.權利要求7所述的聚芳醚腈薄膜的制備方法，具體為將權利要求1-5任一項所述的聚芳醚腈樹脂在熔融溫度300 320°C下采用熔融熱壓法制得聚芳醚腈薄膜。
9.根據權利要求8所述的聚芳醚腈薄膜的制備方法，其特征在于，熔融熱壓法的壓力為5 lOMpa，熱壓時間為2 5小時。
10.權利要求1-5任一項所述的聚芳醚腈樹脂在制備聚芳醚腈薄膜的用途。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子材料領域，特別涉及聚芳醚腈樹脂、聚芳醚腈薄膜及其制備方法。本發(fā)明提供了一種聚芳醚腈樹脂，其結構為式I所示，其中，n＝40-80，m＝10-20。本發(fā)明制得的聚芳醚腈樹脂鏈端具有交聯基團，具有較好的固化反應活性，用其可制備相應的聚芳醚腈薄膜；所得聚芳醚腈薄膜的耐熱性能好，其玻璃化轉變溫度為200～240℃、初始分解溫度在560～580℃、在氮氣氣氛中800℃熱分解的殘?zhí)柯蕿榇笥?9％；且該聚芳醚腈薄膜韌性好，其斷裂伸長率為8～12％；拉伸強度優(yōu)異，其抗張強度為80～100MPa。式I。
文檔編號C08L71/10GK102492131SQ20111038374
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權日2011年11月28日
發(fā)明者劉孝波, 楊建 , 楊旭林, 鄒延珂, 郭恒 申請人:電子科技大學