CN105924647A - 一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种六官能团炔衍生的新型聚三唑树脂及其制备方法，即利用芳香型二炔化合物经相转移反应制得含联炔多炔丙基的化合物，再与叠氮化合物通过1，3‑偶极环加成反应来制备六官能团炔衍生的新型聚三唑树脂。发明的多官能团炔衍生的新型聚三唑树脂具有较多的炔基，固化树脂交联密度高，有优良的耐热性能，有望作为航空航天结构材料等的树脂基体而获得广泛应用。
Description
【技术领域】
本发明涉及树脂技术领域，具体地说，是一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂及其制备方法。
【背景技术】
聚三唑(PTA)树脂是一种由炔基化合物与叠氮化合通过1，3-偶极环加成反应形成的主链结构中含有三唑环的一类树脂。聚三唑树脂可以在低温下固化，高温使用，具有良好的加工性能、力学性能，固化产物中的三唑环结构作为刚性杂环，使树脂的耐热性较好，在航空航天用先进结构材料及低温固化胶黏剂等领域有着光明的发展前景。
自20世纪60年代Huisgen[Huisgen Rs.Angewandte Chemie InternationalEdition，1963，2：633-645]确立了1，3-偶极环加成反应，炔-叠氮的1，3-偶极环加成反应，生成同时含有1，4-二取代和1，5-二取代的1，2，3-三唑环化合物。2002年，Sharpless等人提出了Click点击化学的概念，发现用一价铜盐(CuI)催化的叠氮-炔基的1，3-偶极环加成反应，不仅可以使反应速率提高106倍，还可以使反应具有立构选择性，只生成1，4-二取代的1，2，3-三唑化合物。因此，铜催化条件下只生成1，4-取代的三唑环，而加热条件下则同时生成1，4-取代和1，5-取代的两种三唑环，其反应式如下：
研究表明主链上含有三唑环的树脂具有较高玻璃化转变温度(Tg)，2007年，Nicolas Le Bauta等人[Bauta N L，Diaz D D，Brown H R，et al.Polymer，2007，48：239.]对不同交联网络结构的聚三唑树脂的固化过程进行了研究，结果表明无论是否添加催化剂，在不同温度下固化的聚三唑树脂的Tg均高于固化温度50～60℃，有良好的热稳定性。在高分子新材料的设计与合成中，在聚合物大分子链中引入刚性结构或者提高材料交联密度是获得耐高温聚合物的一条主要途径，在炔基化合物中引入共轭的联炔结构，可以使聚三唑树脂中形成交联密度大且网络结构复杂的刚性结构，表现出更好的耐热性和力学性。
华东理工大学耐高温材料研究室自2002年起进行低温固化聚三唑树脂的研究，通过在主链中引入苯环、在苯环和三唑环之间引入柔性基团等方式提高了树脂的加工性能、耐热性能，开发了一系列具有不同结构的聚三唑树脂，由其制备的复合材料具有很高的力学性能。[a.扈艳红，罗永红，万里强，等.高分子学报，2005，4：560～565；b.Wan L Q，Tian JJ，Huang J Z，et al.Journal of Macromolecular Science，2007，44(2)：175-181；c.TianJ J，Wan L Q，Wang X F，et al.High Performance Polymers，2010，22：198-212.]。部分聚三唑树脂的热性能如表1所示。
表1聚三唑树脂体系热性能
注：PTA1、PTA2、PTA3、PTA4、PTA5分别代表不同结构的聚三唑树脂
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂及其制备方法。本发明旨在开发一种由多炔基化合物与叠氮化合物聚合而成的新型高交联密度聚三唑树脂。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂，其结构式如下：
其中，
在六官能团炔衍生的聚三唑树脂中，联炔多炔丙基化合物的化学结构如下：
在所述的六官能团炔丙基的化学结构中，炔基的官能度为6，苯环数为2，提高了聚三唑树脂的交联密度，使聚三唑树脂具有良好的耐热性。
一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂及其制备方法，首先利用联炔化合物与卤代丙炔在碱性条件下由相转移反应制备联炔多炔丙基化合物，再与叠氮化合物进行反应生成聚三唑树脂，其具体步骤为：
(1)联炔多炔丙基化合物的合成
利用联炔化合物与卤代丙炔在碱性条件下相转移反应制备联炔多炔丙基化合物，其具体结构如下：
联炔多炔丙基化合物的合成是在两相中进行的，分别是有机相和水相；在反应釜中加入联炔化合物、相转移催化剂、碳酸钾，待上述混合物搅拌均匀后逐滴滴加卤代丙炔，反应温度为60～70℃，反应时间为6～8h；联炔化合物和卤代丙炔按基团摩尔比1.0∶1.2～1.7；联炔化合物与相转移催化剂的摩尔比为1.0∶0.05～0.1；联炔化合物与碳酸钾的摩尔比为1.0∶3.0～4.0；得到联炔多炔丙基化合物；
所述的有机相可选择乙腈、二氯乙烷、DMSO、THF等；
所述的水相可选择NaOH溶液，KCO3溶液等；
所述的相转移催化剂为四丁基溴化铵，苄基三乙基氯化铵或苄基三甲基氯化铵；此类催化剂的催化效率高，缩短了反应时间，成本相对较低；
所述的卤代丙炔为氯化物，溴化物或碘化物；
所述的联炔化合物具体为1，4-双(3-氨基苯)-丁二炔。该联炔化合物含有共轭的联炔结构，并且对称性好，利于卤代丙炔与其反应，可以得到高产率的对称联炔多炔丙基化合物。
(2)制备六官能团炔衍生的聚三唑树脂
联炔多炔丙基化合物与叠氮化合物[4，4’-联苯二甲基叠氮(BAMBP)]按基团摩尔比1.0～1.5∶1.0在有机溶剂中进行混合，联炔多炔丙基化合物与叠氮化合物的总质量占有机溶液质量的30～80％；反应温度为40～90℃，反应时间3～6h；反应结束后，反应物冷却至室温；得到六官能团炔衍生的聚三唑树脂溶液。
所述的有机溶剂选用丙酮、二氯甲烷、THF、DMSO或者DMF中一种。
所述的有机溶液，溶质为联炔多炔丙基化合物，叠氮化合物；
所述有机溶液溶液：联炔多炔丙基化合物，叠氮化合物，有机溶剂(丙酮、二氯甲烷、THF、DMSO、DMF)；
溶质在有机溶液的质量分数为30～80％。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
本发明合成的一种六官能团炔衍生的新型聚三唑树脂，具有以下特点：联炔多炔丙基化合物含有6个炔基，提高了聚三唑树脂的交联密度，使聚三唑树脂具有较高的热稳定性，玻璃化转变温度Tg在270℃以上；新型高交联密度聚三唑树脂具有较好的力学性能，可用作先进复合材料的树脂基体，有望在航天航空、武器设备等领域得到广泛应用。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂及其制备方法的具体实施方式。
实施例1
N，N，N′，N′-四炔丙基-1，4-双(3-氨基苯)-丁二炔(TPBAPB)的制备
将4.64g(20.0mmol)1，4-双(3-氨基苯)-丁二炔、0.4g(1.2mmol)四丁基溴化铵、8.3g(60.0mmol)碳酸钾、11.9g(120.0mmol)二氯乙烷、11.9g去离子水加入带有加热装置、搅拌装置和冷凝回流器的250mL三口烧瓶中，并通过恒压漏斗在60℃条件下缓慢滴加16.18g(136.0mmol)溴丙炔(滴加时间约40min)。滴加完毕后，反应体系升温至70℃，在搅拌回流下反应8小时。反应结束后，将反应产物用去离子水洗至中性，加入适量的无水硫酸镁除水后收集有机层，再将减压蒸馏得到的粗产物通过石油醚热萃取(65℃)，最后通过甲醇重结晶得到浅黄色晶体，产率76％，熔点116℃。FTIR(KBr，v，cm-1)：3276(-C≡CH炔氢伸缩振动峰)，3030(苯环上C-H伸缩振动峰)，2938(苯环上-CH2伸缩振动峰)，2142(联炔-C≡C-伸缩振动峰)，2100(外炔-C≡C-伸缩振动峰)，1598(苯环-CH＝CH-双键伸缩振动峰)、1486(苯环骨架的振动吸收峰)；1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)：7.23～7.25(m，2H，ArH)，7.10(s，2H，ArH)，7.05～7.07(m，2H，ArH)，6.97～6.99(m，2H，ArH)，4.12(s，8H，CH2)，2.28(s，4H，-C≡CH)；13C-NMR(CDCl3)δ(ppm)：147.5(ArC)，129.4(ArC)，123.8(ArC)，122.5(ArC)，118.9(ArC)，116.7(ArC)，82.0(-C≡C-)，78.8(-C≡CH)，73.6(-C≡C-)，73.1(-C≡CH)，40.4(-CH2)。其结构为：
实施例2
H-PTA树脂的制备
将TPBAPB与二叠氮化合物按照一定的摩尔比(n炔基∶n叠氮基＝1.2∶1.0)加入有冷凝回流装置的单口烧瓶中，然后加入适量丙酮配制成70wt％固含量的溶液，加热至回流的条件下反应2h得到浅黄色的H-PTA树脂预聚液。H-PTA可溶于丙酮、THF、DMF、DMSO等强极性溶剂。DSC分析(10℃/min，氮气)表明树脂可在80～210℃固化。将树脂预聚液减压脱除溶剂，然后浇铸至已在70℃下预热的模具中，真空脱泡1h左右，待体系稳定不再有气泡时，将烘箱温度升至80℃常压固化6h。脱模后按120℃/2h+150℃/2h+180℃/2h+210℃/2h的工艺对树脂进行后处理，最终得到完全固化的深棕色坚硬固化产物。通过DMA分析(双悬臂)测得Tg为298℃；通过TGA分析(10℃/min，氮气)测得固化物5％热失重温度Td5为363℃。
实施例3
H-PTA树脂的制备
将TPBAPB与二叠氮化合物按照一定的摩尔比(n炔基∶n叠氮基＝1.3∶1.0)加入有冷凝回流装置的单口烧瓶中，然后加入适量丙酮配制成70wt％固含量的溶液，加热至回流的条件下反应2h得到浅黄色的H-PTA树脂预聚液。H-PTA可溶于丙酮、THF、DMF、DMSO等强极性溶剂。DSC分析(10℃/min，氮气)表明树脂可在80～210℃固化。将树脂预聚液减压脱除溶剂，然后浇铸至已在70℃下预热的模具中，真空脱泡1h左右，待体系稳定不再有气泡时，将烘箱温度升至80℃常压固化6h。脱模后按120℃/2h+150℃/2h+180℃/2h+210℃/2h的工艺对树脂进行后处理，最终得到完全固化的深棕色坚硬固化产物。通过DMA分析(双悬臂)测得Tg为290℃；通过TGA分析(10℃/min，氮气)测得固化物5％热失重温度Td5为358℃。
实施例4
H-PTA树脂的制备
将TPBAPB与二叠氮化合物按照一定的摩尔比(n炔基∶n叠氮基＝1.4∶1.0)加入有冷凝回流装置的单口烧瓶中，然后加入适量丙酮配制成70wt％固含量的溶液，加热至回流的条件下反应2h得到浅黄色的H-PTA树脂预聚液。H-PTA可溶于丙酮、THF、DMF、DMSO等强极性溶剂。DSC分析(10℃/min，氮气)表明树脂可在80～210℃固化。将树脂预聚液减压脱除溶剂，然后浇铸至已在70℃下预热的模具中，真空脱泡1h左右，待体系稳定不再有气泡时，将烘箱温度升至80℃常压固化6h。脱模后按120℃/2h+150℃/2h+180℃/2h+210℃/2h的工艺对树脂进行后处理，最终得到完全固化的深棕色坚硬固化产物。通过DMA分析(双悬臂)测得Tg为280℃；通过TGA分析(10℃/min，氮气)测得固化物5％热失重温度Td5为357℃。
实施例5
H-PTA树脂的制备
将TPBAPB与二叠氮化合物按照一定的摩尔比(n炔基∶n叠氮基＝1.2∶1.0)加入有冷凝回流装置的单口烧瓶中，然后加入适量丙酮配制成70wt％固含量的溶液，加热至回流的条件下反应2h得到浅黄色的H-PTA树脂预聚液。H-PTA可溶于丙酮、THF、DMF、DMSO等强极性溶剂。DSC分析(10℃/min，氮气)表明树脂可在80～210℃固化。将树脂预聚液减压脱除溶剂，然后浇铸至已在70℃下预热的模具中，真空脱泡1h左右，待体系稳定不再有气泡时，将烘箱温度升至80℃常压固化6h。脱模后按120℃/2h+150℃/2h+180℃/2h+210℃/2h的工艺对树脂进行后处理，最终得到完全固化的深棕色坚硬固化产物。通过DMA分析(双悬臂)测得Tg为276℃；通过TGA分析(10℃/min，氮气)测得固化物5％热失重温度Td5为376℃。
实施例6
单向T700碳纤维/H-PTA树脂复合材料的制备
将实施例1制备得到H-PTA溶解于丙酮中，配制成固含量33wt％的树脂溶液。将单向T700碳纤维浸胶排纱晾干后，裁成10cm×15cm大小的碳布，并铺叠至一定厚度置于平板硫化机中压制成约2mm厚的板材。压制工艺：80℃下脱气后加压固化。成型工艺条件：80℃/6h+120℃/2h+150℃/2h+180℃/2h+210℃/2h，成型压力6MPa。常温下，弯曲强度为1680MPa，弯曲模量为133GPa，层间剪切强度为68.8MPs；150℃测试下，弯曲强度保留率为75.1％，层间剪切强度保留率72.3％；180℃测试下，弯曲强度保留率为67.3％，层间剪切强度保留率62.7％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂，其特征在于，结构式如下：
其中，
2.根据权利要求1所述一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂的制备方法，其特征在于，首先利用联炔化合物与卤代丙炔在碱性条件下由相转移反应制备联炔多炔丙基化合物，再与叠氮化合物进行反应生成聚三唑树脂。
3.根据权利要求1所述一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂的制备方法，其特征在于，联炔多炔丙基化合物的化学结构如下：
在所述的联炔多炔丙基化合物的化学结构中，炔基的官能度为6，苯环数为2。
4.根据权利要求2所述一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂的制备方法，其具体步骤为：
(1)联炔多炔丙基化合物的制备
利用联炔化合物与卤代丙炔在碱性条件下相转移反应制备联炔多炔丙基化合物，其具体结构如下：
联炔多炔丙基化合物的合成是在两相中进行的，分别是有机相和水相；在反应釜中加入联炔化合物、相转移催化剂、碳酸钾，待上述混合物搅拌均匀后逐滴滴加卤代丙炔，反应温度为60～70℃，反应时间为6～8h；联炔化合物和卤代丙炔按基团摩尔比1.0∶1.2～1.7；联炔化合物与相转移催化剂的摩尔比为1.0∶0.05～0.1；联炔化合物与碳酸钾的摩尔比为1.0∶3.0～4.0；得到联炔多炔丙基化合物；
(2)制备六官能团炔衍生的聚三唑树脂
联炔多炔丙基化合物与叠氮化合物[4，4’-联苯二甲基叠氮(BAMBP)]按基团摩尔比1.0～1.5∶1.0在有机溶剂中进行混合，联炔多炔丙基化合物与叠氮化合物的总质量占有机溶液质量30～80％；反应温度为40～90℃，反应时间3～6h；反应结束后，将产物冷却至室温；得到六官能团炔衍生的聚三唑树脂溶液。
5.根据权利要求4所述一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂的制备方法，在所述的步骤(1)中，联炔化合物和卤代丙炔按基团摩尔比1.0∶1.2～1.7。
6.根据权利要求4所述一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂的制备方法，在所述的步骤(2)中，联炔多炔丙基化合物和叠氮化合物按基团摩尔比1.0～1.5∶1.0。
7.根据权利要求4所述一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂的制备方法，在所述的步骤(1)中，所述的相转移催化剂为四丁基溴化铵，苄基三乙基氯化铵或苄基三甲基氯化铵。
8.根据权利要求4所述一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂的制备方法，在所述的步骤(1)中，所述的联炔化合物具体为1，4-双(3-氨基苯)-丁二炔。
9.根据权利要求4所述一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂的制备方法，在所述的步骤(1)中，所述的有机相可选择乙腈、二氯乙烷、DMSO、THF。
10.根据权利要求4所述一种六官能团炔衍生的聚三唑树脂的制备方法，，在所述的步骤(2)中，联炔多炔丙基化合物与叠氮化合物的总质量占有机溶液质量为30～80％；反应温度为40～90℃，反应时间为3～6h。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4767826A (en) * | 1985-07-18 | 1988-08-30 | Polytechnic Institute Of New York | Radiation-sensitive polymers |
| CN1265965A (zh) * | 1999-03-09 | 2000-09-13 | 合肥汇达科技发展公司 | 铸型尼龙管材水平离心成型机 |
| CN101022895A (zh) * | 2004-07-22 | 2007-08-22 | 斯克里普斯研究学院 | 通过点击化学制备的聚合物材料 |
| CN102391511A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-03-28 | 华东理工大学 | 一种新型刚性结构聚三唑树脂及其制备方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4767826A (en) * | 1985-07-18 | 1988-08-30 | Polytechnic Institute Of New York | Radiation-sensitive polymers |
| CN1265965A (zh) * | 1999-03-09 | 2000-09-13 | 合肥汇达科技发展公司 | 铸型尼龙管材水平离心成型机 |
| CN101022895A (zh) * | 2004-07-22 | 2007-08-22 | 斯克里普斯研究学院 | 通过点击化学制备的聚合物材料 |
| CN102391511A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-03-28 | 华东理工大学 | 一种新型刚性结构聚三唑树脂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| XU MENG ET AL: "Iron/copper promoted oxidative homo-coupling reaction of terminal alkynes using air as the oxidant", 《TETRAHEDRON》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108262696A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-10 | 厦门威尔邦新材料有限公司 | 一种适于金刚石磨具的树脂结合剂及其制备方法 |
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