CN103087316B - 基于吲哚骨架的可溶性耐热聚合物的制备方法 - Google Patents
基于吲哚骨架的可溶性耐热聚合物的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103087316B CN103087316B CN201310032998.9A CN201310032998A CN103087316B CN 103087316 B CN103087316 B CN 103087316B CN 201310032998 A CN201310032998 A CN 201310032998A CN 103087316 B CN103087316 B CN 103087316B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polymer
- reaction
- skeleton
- preparation
- solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Indole Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及了一种基于吲哚骨架的可溶性耐热聚合物的制备方法,该类聚合物的结构通式为:
Description
技术领域
本发明涉及一种可溶性耐热聚合物及其制备方法,更具体地说,本发明涉及一种基于吲哚骨架的新型可溶性耐热聚合物的制备方法。
背景技术
高性能聚合物被认为是极具价值的一类高分子材料,由于其显著的物理化学特性,可被运用于汽车、飞机、航天等工业及医药行业。但由于该类聚合物昂贵的生产成本,只有为数极少的几种得以商业化。聚醚醚酮为一种传统综合性能优良的特种工程材料,应用广泛。然而聚醚醚酮为半结晶材料,透明性有待进一步提高;玻璃化转变温度较低,只有143℃,熔点较高340℃以上;另外,该聚合物在有机溶剂中的溶解性能差,只能熔融加工成型,加工方式较为单一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于吲哚骨架可溶性耐热聚合物,本发明要解决的另一个技术问题是提供一种基于吲哚骨架可溶性耐热聚合物的制备方法。
本发明的基于吲哚骨架可溶性耐热聚合物,其结构通式为:
n的取值范围为500~5000。
本发明的基于吲哚骨架可溶性耐热聚合物的制备方法,其特点是,依次包括以下步骤:
a. 以三口烧瓶为反应容器,对三口烧瓶抽真空和充氮气,反复三次;
b. 在步骤a充氮气的三口烧瓶中依次加入4-羟基吲哚、芳香二氟化合物和无水碳酸钾;
c. 在步骤b的体系中加入一定量的溶剂N-甲基吡咯烷酮,采用机械搅拌使得反应单体在溶剂中充分溶解;
d. 将步骤c得的反应体系加热升温,当体系的粘度明显增加时,停止加热;
e. 将步骤d得到的反应体系缓慢冷却至室温,然后倒入去离子水中,得到吲哚骨架聚合物的粗产物沉淀;
f. 将步骤e得到的吲哚骨架聚合物粗产物用甲醇抽提24 h,再在真空干燥箱中100℃干燥8h,便可得到较为纯净的目标聚合物。
步骤b中所述的4-羟基吲哚、芳香二氟化合物和无水碳酸钾的摩尔比为1 : 1: 2。
步骤d中的加热升温采用阶梯式加热升温方式,即首先升温至160℃,反应1 h;再升高温度至180-190℃,继续反应2-3 h。
本发明的吲哚骨架聚合物制备方法中所涉及的化学反应方程式为:
本发明具有如下优点:(1) 4-羟基吲哚中的亚胺基团(NH)具有较好的亲核取代活性,因此该反应的反应温度相对较低,反应条件温和。 (2)从结构上分析,吲哚所在的平面与邻近的苯环具有一定的夹角,产生了分子的扭曲,该结构特点可赋予聚合物良好的溶解性能。(3)可通过改变Ar的结构对聚合物进行结构调控和改性。(4)提供了一种基于吲哚骨架的可溶性耐热聚合物,为聚合物的溶液加工成型奠定了基础。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。在以下实施例中,说明了选用不同的反应单体,可得到不同结构的基于吲哚骨架的聚合物,不同结构的聚合物在宏观上表现出不同的物理化学性能。
实施例1
选择100 mL的三口烧瓶为反应容器,对三口烧瓶抽真空和充氮气,反复三次。在三口烧瓶中依次加入2.66g 4-羟基吲哚、4.36g 4,4-二氟二苯甲酮和5.52g无水碳酸钾,再加入20mL的溶剂N-甲基吡咯烷酮,采用机械搅拌使得反应单体在溶剂中充分溶解。体系缓慢加热至160℃,反应1 h;再升高温度至190℃,继续反应3 h,体系的粘度明显提高,停止反应。让反应体系缓慢冷却至室温,然后倒入去离子水中沉淀,得到吲哚骨架聚合物的粗产物。将聚合物粗产物用甲醇抽提24 h,再在真空干燥箱中100℃干燥8h,得到目标聚合物Ⅰ。
该为无定形态结构;密度为1.25g/cm3;玻璃化转变温度(T g)为227℃,热分解温度(T d)为531℃;拉伸强度为91 MPa;热导率为0.201w/(m·K);折射率为1.65; 可溶解在N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、环丁砜和二甲基亚砜中。
实施例2
选择100 mL的三口烧瓶为反应容器,对三口烧瓶抽真空和充氮气,反复三次。在三口烧瓶中依次加入2.66g 4-羟基吲哚、5.08g 4,4-二氟二苯砜和5.52g无水碳酸钾,再加入20mL的溶剂N-甲基吡咯烷酮,采用机械搅拌使得反应单体在溶剂中充分溶解。体系缓慢加热至160℃,反应1 h;再升高温度至180,继续反应2 h,体系的粘度明显提高,停止反应。让反应体系缓慢冷却至室温,然后倒入去离子水中沉淀,得到吲哚骨架聚合物的粗产物。将聚合物粗产物用甲醇抽提24 h,再在真空干燥箱中100℃干燥8h,得到目标聚合物Ⅱ。
该聚合物为无定形态结构; 密度为1.34g/cm3;玻璃化转变温度(T g)为237℃,热分解温度(T d)为524℃;拉伸强度为94 MPa;热导率为0.202w/(m·K);折射率为1.67; 可溶解在N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、环丁砜、二甲基亚砜和氯仿中。
实施例3
选择100 mL的三口烧瓶为反应容器,对三口烧瓶抽真空和充氮气,反复三次。在三口烧瓶中依次加入2.66g 4-羟基吲哚、6.44g 1,3-双-(4-氟苯酰基)苯和5.52g无水碳酸钾,再加入20mL的溶剂N-甲基吡咯烷酮,采用机械搅拌使得反应单体在溶剂中充分溶解。体系缓慢加热至160℃,反应1 h;再升高温度至180,继续反应2 h,体系的粘度明显提高,停止反应。让反应体系缓慢冷却至室温,然后倒入去离子水中沉淀,得到吲哚骨架聚合物的粗产物。将聚合物粗产物用甲醇抽提24 h,再在真空干燥箱中100℃干燥8h,得到目标聚合物Ⅲ。
该聚合物为无定形态结构;密度为1.23g/cm3;玻璃化转变温度(T g)为201℃,热分解温度(T d)为526℃;拉伸强度为104 MPa;热导率为0.198w/(m·K); 折射率为1.63; 可溶解在N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、环丁砜、二甲基亚砜和氯仿中。
实施例4
选择100 mL的三口烧瓶为反应容器,对三口烧瓶抽真空和充氮气,反复三次。在三口烧瓶中依次加入2.66g 4-羟基吲哚、6.44g 1,4-双-(4-氟苯酰基)苯和5.52g无水碳酸钾,再加入20mL的溶剂N-甲基吡咯烷酮,采用机械搅拌使得反应单体在溶剂中充分溶解。体系缓慢加热至160℃,反应1 h;再升高温度至190℃,继续反应3 h,体系的粘度明显提高,停止反应。让反应体系缓慢冷却至室温,然后倒入去离子水中沉淀,得到吲哚骨架聚合物的粗产物。将聚合物粗产物用甲醇抽提24 h,再在真空干燥箱中100℃干燥8h,得到目标聚合物Ⅳ。
该为无定形态结构;密度为1.25g/cm3;玻璃化转变温度(T g)为219℃,热分解温度(T d)为510℃;拉伸强度为97 MPa;热导率为0.199w/(m·K);折射率为1.64; 可溶解在N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、环丁砜和二甲基亚砜中。
以上实例所得到的基于吲哚骨架可溶性耐热聚合物均具有良好的综合性能。该吲哚骨架聚合物为系列聚合物,选用不同结构的二氟单体可得到不同结构与性能的聚合物。该种聚合物具有较高的玻璃化转变温度(T g>200°C)、耐分解温度(T D>500°C)以及良好的力学性能(拉伸强度>90 MPa);值得指出的是该种聚合物具有优异的溶解性能,能够溶解在大部分有机溶剂中,例如N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、环丁砜和二甲基亚砜,部分聚合物可溶解在氯仿中,为该种聚合物的广泛应用奠定了基础。本发明的基于吲哚骨架可溶性耐热聚合物制备方法简单,易于操作,制备成本低。本发明的基于吲哚骨架可溶性耐热聚合物的性能改性空间大,可通过改变Ar的结构来调控和改性聚合物结构与性能。
Claims (2)
1.一种基于吲哚骨架可溶性耐热聚合物,其特征在于,所述聚合物的结构通式为:
其中Ar表示表示以下基团:
n的取值范围为500~5000。
2.一种基于吲哚骨架可溶性耐热聚合物的制备方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
a. 以三口烧瓶为反应容器,对三口烧瓶抽真空和充氮气,反复三次;
b. 在步骤a充氮气的三口烧瓶中依次加入4-羟基吲哚、芳香二氟化合物和无水碳酸钾;
c. 在步骤b的体系中加入一定量的溶剂N-甲基吡咯烷酮,采用机械搅拌使得反应单体在溶剂中充分溶解;
d. 将步骤c得的反应体系加热升温,当体系的粘度明显增加时,停止加热;
e. 将步骤d得到的反应体系缓慢冷却至室温,然后倒入去离子水中,得到吲哚骨架聚合物的粗产物沉淀;
f. 将步骤e得到的吲哚骨架聚合物粗产物用甲醇抽提24 h,再在真空干燥箱中100℃干燥8h,便可得到较为纯净的目标聚合物;
所述芳香二氟化合物为:4,4-二氟二苯甲酮、4,4-二氟二苯砜、1,3-双-(4-氟苯酰基)苯和1,4-双-(4-氟苯酰基)苯;
步骤b中所述的4-羟基吲哚、芳香二氟化合物和无水碳酸钾的摩尔比为1 : 1: 2;
步骤d中的加热升温采用阶梯式加热升温方式,即首先升温至160℃,反应1 h;再升高温度至180-190℃,继续反应2-3 h;
所述溶剂N-甲基吡咯烷酮的量为20mL。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310032998.9A CN103087316B (zh) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | 基于吲哚骨架的可溶性耐热聚合物的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310032998.9A CN103087316B (zh) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | 基于吲哚骨架的可溶性耐热聚合物的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103087316A CN103087316A (zh) | 2013-05-08 |
CN103087316B true CN103087316B (zh) | 2014-07-30 |
Family
ID=48200475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310032998.9A Expired - Fee Related CN103087316B (zh) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | 基于吲哚骨架的可溶性耐热聚合物的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103087316B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109908765A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-21 | 闽江学院 | 一种l-酒石酸修饰的自具微孔聚合物膜及其制备方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106496545B (zh) * | 2016-10-18 | 2018-09-04 | 西南科技大学 | 含有吲哚基团的聚芳醚酮及其制备方法 |
CN107082880B (zh) * | 2017-06-06 | 2019-01-25 | 西南科技大学 | 高分子聚合物及其制备方法 |
CN107082908B (zh) * | 2017-06-06 | 2020-02-07 | 西南科技大学 | 聚合物的回收、再生和修复方法 |
CN107474252B (zh) * | 2017-08-18 | 2021-03-26 | 西南科技大学 | 含有苯并三氮唑基团的聚醚砜及其制备方法和用途 |
CN109826013B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-09-28 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种纳米材料增强的耐高温型碳纤维热塑性上浆剂及其制备方法和应用 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101177483A (zh) * | 2006-11-06 | 2008-05-14 | 天津科技大学 | 一种制备吲哚-苯胺共聚物的方法 |
JP2010070537A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-04-02 | Chisso Corp | ジアミン、液晶配向剤、液晶配向膜、および液晶表示素子 |
-
2013
- 2013-01-29 CN CN201310032998.9A patent/CN103087316B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101177483A (zh) * | 2006-11-06 | 2008-05-14 | 天津科技大学 | 一种制备吲哚-苯胺共聚物的方法 |
JP2010070537A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-04-02 | Chisso Corp | ジアミン、液晶配向剤、液晶配向膜、および液晶表示素子 |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
Guanjun Chang,et al..Poly(aryl imino sulfone)s as new highperformance engineering plastics.《Polymer Bulletin》.2012,第68卷(第1期), |
Poly(aryl imino sulfone)s as new highperformance engineering plastics;Guanjun Chang,et al.;《Polymer Bulletin》;20120131;第68卷(第1期);第95-111页 * |
具有光学性能的含芴聚亚胺酮的合成与表征;苗鲁滨;《高分子材料科学与工程》;20120131;第28卷(第1期);第33-36页 * |
徐艺等.新型砜基聚苯并咪唑的合成.《合成化学》.2012,第20卷(第2期), |
新型砜基聚苯并咪唑的合成;徐艺等;《合成化学》;20120420;第20卷(第2期);第217-219页 * |
苗鲁滨.具有光学性能的含芴聚亚胺酮的合成与表征.《高分子材料科学与工程》.2012,第28卷(第1期), |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109908765A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-21 | 闽江学院 | 一种l-酒石酸修饰的自具微孔聚合物膜及其制备方法 |
CN109908765B (zh) * | 2019-03-14 | 2021-12-03 | 闽江学院 | 一种l-酒石酸修饰的自具微孔聚合物膜及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103087316A (zh) | 2013-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103087316B (zh) | 基于吲哚骨架的可溶性耐热聚合物的制备方法 | |
CN103980491B (zh) | 一种快速响应的热固性形状记忆聚酰亚胺及其制备方法 | |
US9090744B2 (en) | Process for preparing polysulfone | |
CN104017214B (zh) | 基于间三联苯结构二胺的浅色透明聚酰亚胺及其制备方法和应用 | |
CN105085281A (zh) | 含二苯胺-芴的二胺单体、制备方法及其在制备聚酰亚胺中的应用 | |
CN108358767B (zh) | 含五苯甲基苯双氟单体、制备方法及其在聚芳醚酮功能膜中的应用 | |
CN103275015B (zh) | 含联嘧啶结构的双酚单体及其制备方法和用途 | |
CN103497336A (zh) | 含叔丁基及非共平面结构可溶性聚酰亚胺及其制备方法 | |
CN103524738A (zh) | 含萘和叔丁基结构的芳香二胺单体制备可溶性聚酰亚胺的方法 | |
CN104130409A (zh) | 一种酚酞型聚酰亚胺的制备方法 | |
CN104356379B (zh) | 一类含二异丙基芴结构的可溶性聚芳醚酮及其制备方法 | |
CN102532492B (zh) | 一类可交联的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物及其制备方法与应用 | |
CN105130774A (zh) | 含有六苯基苯结构的双氟单体、制备方法及其在制备聚芳醚聚合物中的应用 | |
CN106750257B (zh) | 一种高含氟量耐热聚芳醚树脂及其制备方法 | |
CN103819308B (zh) | 一种可固化的聚间苯及其制备方法和应用 | |
CN104003861B (zh) | 六苯基封端单体、制备方法及在制备六苯环封端聚醚酮中的应用 | |
CN102775609A (zh) | 聚苯醚硫醚亚砜及其制备方法 | |
CN107634248B (zh) | 一种基于聚芴的质子交换膜的应用 | |
CN104130412B (zh) | 一种n取代聚苯并咪唑酰亚胺及其制备方法 | |
CN105440279A (zh) | 含3,6-二(三苯基)甲基-9-氢咔唑侧基的聚芳醚及其制备方法 | |
CN105924644A (zh) | 一种聚芳砜及其制备方法 | |
CN103554479B (zh) | 一种含n取代苯并咪唑基团的聚芳醚酮及其制备方法 | |
CN105461613A (zh) | 咔唑衍生物接枝单体、制备方法及其在聚芳醚聚合物中的应用 | |
CN105130819B (zh) | 含氟芳香族四酮化合物及聚苯基喹噁啉 | |
CN103467743A (zh) | 聚苯硫醚砜的合成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140730 Termination date: 20220129 |