一种新型高分子聚合物及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种新型高分子聚合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物是分子内含有磷氧双键和不饱和双健的一种小分子化合物，其分子内的o＝p键和不饱和键都具有较高的活性，因此常被作为有机合成中间体和医药中间体，用于实验室研发和化工生产过程中。3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物涉及到的应用领域广泛，常作为合成中间体用在光学器件、化学催化、生物医用材料、材料增强剂等材料合成中，不仅可以用于制造光学滤光片、有机光电二极管、生物传感器、药物递送载体和影像诊断材料的材料制造中，还可以作为电池电解质或电极材料的组成部分，此外还可以用于增强其他聚合物或材料的性能。由于其本身的特殊性质，我们对其研究开发具有深远意义。目前，有诸多关于3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物作为合成中间体的相关论文和公开专利，但是却未见关于3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物自身加成聚合的合成方法的报道。而3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物自聚得到的是一种新的聚合物，由其分子结构可知，这类聚合物在光化学活性、热敏感、阻燃性、机械性能、电子导电性等具有潜在的优异性能，因此，作为一种新聚合物高性能材料，其在光电材料、阻燃材料、高分子改性等领域会具有很大的应用前景。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种机械性能好、阻燃性能好、光电性能优异的新型高分子聚合物及其制备方法和应用。

2、为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

3、一种新型高分子聚合物，化合物通过本体的4号位不饱和键打开自身聚合，结构式为：

4、

5、一种新型高分子聚合物的制备方法，步骤如下：

6、s1、催化剂的配制：在玻璃反应容器中依次加入al(i-bu)3、nd(naph)3、cocl2、和亚磷酸二烷基酯，将瓶口用封口膜包封住，用细针在封口膜处开多个细孔，开启搅拌，混合均匀，得到反应相为淡黄色均一溶液；将反应相置于水浴锅中，继续持续搅拌一段时间，将玻璃瓶取出，静置后，即得到陈化好的催化剂；

7、s2、加成聚合反应：在反应器皿中依次加入二甲苯溶剂、步骤s1中陈化好的催化剂和3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物，充入氮气，开启持续搅拌并加热升温，反应一段时间后，反应相为透明均一溶液；

8、s3、进一步反应：在持续搅拌和加热的前提下，向步骤s2中透明反应液中缓慢加入含的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的二甲苯溶液，反应得到固液混合体；

9、s4、分离洗涤：将步骤s3中固液混合体降温后进行固液分离，得到淡黄色粉末；将淡黄色粉末进行多次洗涤去除残留溶剂后烘干，得到成品高分子聚合物。

10、进一步，所述步骤s1中，在玻璃反应容器中，以重量份计，加入al(i-bu)3 2.5-4份、nd(naph)3 9-16份、cocl2 22-30份、亚磷酸二烷基酯16-20份，开启搅拌2-4小时，物料全部溶解，反应相为淡黄色均一溶液；将玻璃反应容器置于30-45度的水浴锅中，持续搅拌3-5小时，将玻璃瓶取出，静置15-24小时后，得到陈化好的催化剂。

11、进一步，所述步骤s1中，亚磷酸二烷基酯为亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二丁酯其中之一。

12、进一步，所述步骤s2中，在反应器皿中，以重量份计，加入二甲苯溶剂23-30份，步骤s1中陈化好的催化剂13-18份、3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物8.5-10份，充入氮气，开启持续搅拌并加热升温至100-130℃，冷凝回流12-15h。

13、进一步，所述步骤s3中，温度保持在100-130℃，向步骤2中透明反应液中缓慢加入含0.5％-2.0％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的二甲苯溶液8-10份，持续搅拌4-6小时，反应得到固液混合体。

14、进一步，所述步骤s4中，将步骤s3中料液混合体降温20-30度后，进行固液分离，得到淡黄色粉末，将淡黄色粉末用乙醇溶液洗涤2-3次，每次使用乙醇溶液10-15份，后用蒸馏水再反复洗涤3-5次，每次使用蒸馏水13-17份，去除残留溶剂，后将粉末置于真空烘箱中90-120度烘干10-12小时，最后得到成品高分子聚合物。

15、一种新型高分子聚合物的应用，将所述新型高分子聚合物应用于聚酯树脂中。

16、一种新型高分子聚合物的应用，将所述高分子聚合物与pet共混通过高温熔融注塑成哑铃状片材。

17、本发明的反应结构简式如下：

18、

19、本发明的有益效果如下：

20、本发明提供了一种简便且价格低廉的合成制备方法，利用3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物中的不饱和键的加成聚合反应，本体自聚得到一种新的高性能聚合物。这类聚合物具有优异的阻燃性、优异的机械性能、优异的光电性等特性，可以根据市场需求应用于聚酯树脂改性中，增强材料的机械性能和阻燃性能等。由于聚合物中的磷氧键活性较高，根据需求可以通过对分子链进行改性，赋予材料更多功能性。本发明的高分子聚合物在半导体和阻燃等邻域，具有很高的潜在应用价值。该技术有望在各种领域中产生重要的应用，推动科学和工程领域的发展。

技术特征：

1.一种新型高分子聚合物，其特征在于，化合物通过本体的4号位不饱和键打开自身聚合，结构式为：

2.一种根据权利要求1所述的新型高分子聚合物的制备方法，其特征在于，步骤如下：

3.根据权利要求2所述的新型高分子聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，在玻璃反应容器中，以重量份计，加入al(i-bu)3 2.5-4份、nd(naph)39-16份、cocl2 22-30份、亚磷酸二烷基酯16-20份，开启搅拌2-4小时，物料全部溶解，反应相为淡黄色均一溶液；将玻璃反应容器置于30-45度的水浴锅中，持续搅拌3-5小时，将玻璃瓶取出，静置15-24小时后，得到陈化好的催化剂。

4.根据权利要求2所述的新型高分子聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，亚磷酸二烷基酯为亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二丁酯其中之一。

5.根据权利要求2所述的新型高分子聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，在反应器皿中，以重量份计，加入二甲苯溶剂23-30份，步骤s1中陈化好的催化剂13-18份、3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物8.5-10份，充入氮气，开启持续搅拌并加热升温至100-130℃，冷凝回流12-15h。

6.根据权利要求2所述的新型高分子聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，温度保持在100-130℃，向步骤2中透明反应液中缓慢加入含0.5％-2.0％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的二甲苯溶液8-10份，持续搅拌4-6小时，反应得到固液混合体。

7.根据权利要求2所述的新型高分子聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，将步骤s3中料液混合体降温20-30度后，进行固液分离，得到淡黄色粉末，将淡黄色粉末用乙醇溶液洗涤2-3次，每次使用乙醇溶液10-15份，后用蒸馏水再反复洗涤3-5次，每次使用蒸馏水13-17份，去除残留溶剂，后将粉末置于真空烘箱中90-120度烘干10-12小时，最后得到成品高分子聚合物。

8.一种根据权利要求1所述的新型高分子聚合物的应用，其特征在于，将所述新型高分子聚合物应用于聚酯树脂中。

9.一种根据权利要求8所述的新型高分子聚合物的应用，其特征在于，将所述高分子聚合物与pet共混通过高温熔融注塑成哑铃状片材。

技术总结
本发明公开了一种新型高分子聚合物及其制备方法和应用，包括催化剂的配制、加成聚合反应、进一步反应、分离洗涤；本发明提供了一种简便且价格低廉的合成制备方法，利用3‑甲基‑1‑苯基‑2‑环丁磷烯‑1‑氧化物中的不饱和键的加成聚合反应，本体自聚得到一种新的高性能聚合物。这类聚合物具有阻燃性和光电性等优异的特性，可以根据市场需求应用于聚酯树脂改性中，增强材料的机械性能和阻燃性能等。由于聚合物中的磷氧键活性较高，根据需求可以通过对分子链进行改性，赋予材料更多功能性。本发明的高分子聚合物在半导体和阻燃等邻域，具有很高的潜在应用价值。该技术有望在各种领域中产生重要的应用，推动科学和工程领域的发展。

技术研发人员：谢文连,李利红,王彦栋,黄瑜,黄华亮,霍亮亮,张佳隆,黎梓涵
受保护的技术使用者：江苏越科新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29