聚膦腈-碸醯胺材料及其製備方法
2024-03-05 00:22:15
專利名稱：聚膦腈-碸醯胺材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種聚膦腈-碸醯胺材料及其製備方法。
背景技術：
聚膦腈(HCCP)的特殊結構和優越性能決定了它在很多領域的廣泛的研究和應用。 目前主要集中在非線性光學材料、特種橡膠和彈性材料、分離膜、阻燃材料、固體電解質和藥物與生物醫學材料等。化學結構式
聚對苯二甲酞對苯二胺(PPTA)纖維，在我國被稱為芳綸1414，耐熱性能接近無機纖維，高溫下的尺寸穩定性高，且有很高的阻燃性，與火焰接觸時不會收縮，可以有較長的時間保留纖維的物理性能，而其最大特點是密度低，所以比強度和比模量要高於鋼纖維好幾倍，作為結構材料代替鋼鐵及欽合金等金屬材料，應用於汽車、飛機、車輛和船舶等交通工具時，輕量化特別明顯，這給節省燃料、小型化、高速化帶來了很多有利條件，同時由於芳綸 1414仍具有普通纖維的柔軟性，不會因彎曲而折斷，也不會因受熱而變脆，從而可以紡紗織布。化學結構式
對於單純的PPTA纖維而言，其加工製備工藝苛刻，材料的溶解性單一。而合成的新型聚膦腈-芳醯胺對極性溶劑具有較好的溶解性，優異的阻燃性，熱分解溫度高，又具有優異的綜合性能，因而可更廣泛的應用於紡織、汽車、航空航天等領域。
發明內容
本發明的目的之一在於提供一種聚膦腈-碸醯胺材料。該材料具有溶解性能好、 熱分解溫度高、阻燃性能好、高溫高殘留和其它綜合性能優異等特點，主要應用於汽車發動機部件，機械部件以及航空設備部件，並為機械高溫固體潤滑材料提供新的選擇。本發明的目的之二在於提供該聚膦腈-碸醯胺材料的製備方法。為實現上述目的，本發明採取的反應機理為
權利要求
1. 一種聚膦腈-碸醯胺材料，其特徵在於該材料的結構式為
2.一種根據權利要求1所述的聚膦腈-碸醯胺材料的製備方法，其特徵在於該方法的具體步驟為a.將六氯環三膦腈溶解於溶劑四氫呋喃(THF)中，滴加苯酚鈉的THF溶液，在惰性氣氛保護下，在20 50°C反應12 M小時，除去溶劑，去離子水洗滌、乾燥，得到1，1，3，5— 四苯氧基環三膦腈；其中環三膦腈與苯酚鈉的摩爾比為1 (3. 9 4.1);b.將步驟a所得的1，1，3，5—四苯氧基環三膦腈溶解於THF溶劑中，滴加4，4』-二氨基二苯碸(DDS)的THF溶液，在惰性氣氛下，在20 60°C溫度下反應12 M小時。
3.除去溶劑、去離子水和乙醇洗滌、乾燥12 M小時，得粉紅色粉末為具有端基為氨基的環三膦腈齊聚物N3P3(OC6H5)4(NHC6H4SO2C6H4NH2)2 ；所述的1，1，3，5—四苯氧基環三膦腈與DDS的摩爾比為1 O 3)；c.將步驟b所得環三磷腈齊聚物與吡啶或三乙胺溶於LiCl和N-甲基吡咯烷酮或 N, N-二甲基乙醯胺的複合溶劑中，在惰性氣氛保護下，在冰浴條件下分次加入對苯二甲醯氯，反應30分鐘後，在室溫反應直至出現爬杆現象，終止反應；去離子水洗滌產物，在80 120°C熟化6 12小時，真空乾燥得聚膦腈-碸醯胺；所述的環三磷腈齊聚物、吡啶或三乙胺、LiCl、和對苯二甲醯氯的摩爾比為1 (1.96 2. 94) (0. 2 0. 5) (1 1. 01)。
全文摘要
本發明涉及一種聚膦腈-碸醯胺材料及其製備方法。該聚膦腈-碸醯胺的結構式為本發明的聚膦腈-碸醯胺在保持聚醯胺優異的熱穩定性的前提下，易溶解於高極性有機溶劑，增強了其機械加工性能，且在600℃下具有較高的碳殘留率，主要應用於汽車發動機部件，機械部件以及航空設備部件，並為機械高溫固體潤滑材料提供新的選擇。
文檔編號C07F9/6593GK102321241SQ20111017811
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月29日 優先權日2011年6月29日
發明者孫金亮, 張四剛, 張經毅, 聶智軍, 譚孝林, 趙正平, 郭強 申請人:上海大學