专利名称：聚芳醚腈树脂、聚芳醚腈薄膜及其制备方法
聚芳醚腈树脂、聚芳醚腈薄膜及其制备方法技术领域
本发明属于高分子材料领域，特别涉及聚芳醚腈树脂、聚芳醚腈薄膜及其制备方法。
背景技术：
聚芳醚腈(PEN)是具有代表性的聚芳醚类高分子之一，它是一种结构比较规整的半结晶高聚物，而且其分子主链和侧链分别含有刚性的苯环和腈基，使得聚芳醚腈具有耐高温热稳定性，同时主链上的醚键，又使它有一定的柔顺性，因此其玻璃化转变温度(Tg) 比聚醚酮(PEK)类要低，优良的性能使其在特种工程材料方面具有广阔的前景。
聚芳醚腈具有特殊的分子结构，由于强极性腈基侧基的引入，增强了分子链间的偶极-偶极作用，因此聚芳醚腈相对于商用热塑性树脂(如聚芳酯、聚苯醚等)具有更高的耐热性和力学性能；强极性的腈基的引入可以增强树脂基体的附着力，同时腈基作为一个潜在的交联点。众所周知，邻苯二甲腈结构可以交联形成具有更高耐热性能的网络结构 (肽腈环结构)，从而可以利用腈基活泼的化学性得到一系列新型功能材料。基于聚芳醚腈的诸多优点，其被认为是集高性能工程塑料与功能高分子于一体的特种聚合物。
但是侧链带邻苯二甲腈结构的聚芳醚腈会形成复杂的交叉网络结构，从而破坏聚芳醚腈本身良好的柔性，通过热交联后，交联密度过大，且不可控，因此交联后得到的薄膜是一种脆性材料，只能用于基础研究。另外，现有技术中通常采用溶液浇膜法是制备热塑性材料薄膜，其存在一些不可避免的缺点消耗大量溶剂、升温工序复杂、加工时间过长等。发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种聚芳醚腈树脂，其结构式如式I所不
权利要求
1.其中，
2.根据权利要求1所述的聚芳醚腈树脂，其特征在于，所述聚芳醚腈树脂以对苯二酚、联苯二酚、二氯苯腈、4-硝基邻苯二甲腈为反应原料，以催化剂、脱水剂和无水强极性溶剂为辅助原料制成；其中，原料的摩尔配比为对苯二酚联苯二酚二氯苯腈催化剂4-硝基邻苯二甲腈无水强极性溶剂脱水剂=1 .4 7 9 9 11 11 13 1 3 14 16 4 6。
3.根据权利要求1或2所述的聚芳醚腈树脂，其特征在于，所述催化剂为碳酸钾。
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚芳醚腈树脂，其特征在于，所述无水强极性溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
5.根据权利要求1-4任一项所述的聚芳醚腈树脂，其特征在于，所述脱水剂为甲苯。
6.权利要求1-5任一项所述的聚芳醚腈树脂的制备方法，包括以下步骤a、按摩尔配比称取原料对苯二酚联苯二酚二氯苯腈催化剂4-硝基邻苯二甲腈无水强极性溶剂脱水剂=1 4 7 9 9 11 11 13 .1 3 14 16 4 6 ；b、将对苯二酚、联苯二酚、二氯苯腈、催化剂溶解在无水强极性溶剂和脱水剂中于 140 160°C反应1 3小时，再除去脱水剂和水后在200 220°C反应3 5小时；C、将b步骤所得产物冷却至80 120°C，加入4-硝基邻苯二甲腈，反应4 6小时后洗涤、干燥即得到聚芳醚腈树脂。
7.聚芳醚腈薄膜，其结构为式II所示
8.权利要求7所述的聚芳醚腈薄膜的制备方法，具体为将权利要求1-5任一项所述的聚芳醚腈树脂在熔融温度300 320°C下采用熔融热压法制得聚芳醚腈薄膜。
9.根据权利要求8所述的聚芳醚腈薄膜的制备方法，其特征在于，熔融热压法的压力为5 lOMpa，热压时间为2 5小时。
10.权利要求1-5任一项所述的聚芳醚腈树脂在制备聚芳醚腈薄膜的用途。
全文摘要
本发明属于高分子材料领域，特别涉及聚芳醚腈树脂、聚芳醚腈薄膜及其制备方法。本发明提供了一种聚芳醚腈树脂，其结构为式I所示，其中，n＝40-80，m＝10-20。本发明制得的聚芳醚腈树脂链端具有交联基团，具有较好的固化反应活性，用其可制备相应的聚芳醚腈薄膜；所得聚芳醚腈薄膜的耐热性能好，其玻璃化转变温度为200～240℃、初始分解温度在560～580℃、在氮气气氛中800℃热分解的残炭率为大于69％；且该聚芳醚腈薄膜韧性好，其断裂伸长率为8～12％；拉伸强度优异，其抗张强度为80～100MPa。式I。
文档编号C08L71/10GK102492131SQ20111038374
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者刘孝波, 杨建 , 杨旭林, 邹延珂, 郭恒 申请人:电子科技大学