交聯(lián)芳族聚酰胺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明包括用于制備交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物的方法，包括步驟：在由從150至400℃組成的溫度下，由從1秒至20分鐘組成的時間期間內(nèi)加熱包括式(I)的重復(fù)單元的非交聯(lián)聚合物，其中，A和B獨立地選自間-亞苯基和對-亞苯基，以及R1和R2獨立地選自H和N3，條件是R1和R2中的至少1個為N3，并且R1和R2連接至對-亞苯基的1、2、3或4位和間-亞苯基的1、2、3位中的任意位置；以及得到的交聯(lián)芳族聚酰胺。
【專利說明】交聯(lián)芳族聚酰胺
[0001] 本發(fā)明涉及化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及新的交聯(lián)芳族的聚酰胺 聚合物。

【背景技術(shù)】
[0002] 芳族的聚酰胺，也被稱為芳族聚酰胺聚合物或芳族聚酰胺，因為它們杰出的熱學(xué) 和力學(xué)性能，其在大分子和材料科學(xué)中被熟知。它們的性能已經(jīng)被歸于與常規(guī)的脂肪族聚 酰胺共享的它們的酰胺鍵、它們高度芳族結(jié)構(gòu)和通過高度定向的氫鍵在聚合物鏈之間的相 互作用。
[0003] 商業(yè)的芳族聚酰胺，如聚（p-亞苯基對苯二甲酰胺）（PPPT，p-芳族聚酰胺， Kevlar?，Twaron?和聚（m-亞苯基間苯二甲酰胺）（PMPI，Nomex?，Teijinconex? )已經(jīng)使用了數(shù)十年并且已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在范圍廣泛的高性能應(yīng)用中有用。
[0004] 已知的芳族聚酰胺聚合物可被加工成為耐燃、抗切割和高拉伸強度的合成材料， 在幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域具有先進的技術(shù)應(yīng)用。
[0005] 本領(lǐng)域最近的貢獻涉及將新的化學(xué)官能度并入芳族聚酰胺的聚酰胺主鏈或側(cè)鏈 結(jié)構(gòu)，從而為擴展芳族聚酰胺的技術(shù)應(yīng)用提供關(guān)鍵性能。
[0006] W02008028605A2描述了交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物，其中芳族聚酰胺主鏈已經(jīng)被 亞芳基羧酸和羥基官能化，任選地使用額外的交聯(lián)劑。該文件描述了通過熱處理在聚 合物鏈之間形成酯鍵，任選地通過加入交聯(lián)劑得到的交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物的方法。 W02008028605A2沒有涉及公開的交聯(lián)聚合物的電學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)、穩(wěn)定性和加工性能。
[0007] W020090130244A2描述了芳族聚酰胺聚合物，其以聚（甲基）丙烯酸（PAA)作為交 聯(lián)劑通過芳族聚酰胺主鏈中酰胺部分被交聯(lián)。然而，提供的數(shù)據(jù)僅僅顯示通過PAA交聯(lián)的 芳族聚酰胺的抗壓性能的輕微提高并且依然沒有涉及電學(xué)、穩(wěn)定性和其他關(guān)鍵的熱學(xué)和力 學(xué)性能，如楊氏模量和拉伸強度。
[0008] 由本領(lǐng)域已知的這些，得出還存在尋找具有良好性能或性能的組合的新的芳族聚 酰胺的需要，以適應(yīng)工業(yè)的技術(shù)需要，同時以簡單和可擴展的制備方法以及易于轉(zhuǎn)化為特 征。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的新的交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物已經(jīng)展示出改進的性能，特別是，電絕緣、熱 學(xué)、穩(wěn)定性和/或力學(xué)性能，同時保持易于加工。進一步地，本發(fā)明的新的交聯(lián)芳族聚酰胺 所顯示的性能使產(chǎn)品尤其適于先進的技術(shù)應(yīng)用。
[0010] 因此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及制備交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物的方法，包括步驟： 在由150至400°C組成的溫度下，使包括式（I)的重復(fù)單元的非交聯(lián)聚合物在由從1秒至 20分鐘組成的時間期間內(nèi)加熱，
[0011]

【權(quán)利要求】
1. 制備交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物的方法，其包括步驟：在從150至400°C的溫度下，從I 秒至20分鐘的時間期間內(nèi)加熱包括式（I)的重復(fù)單元的非交聯(lián)聚合物，
其中A和B獨立地選自間-亞苯基和對-亞苯基，
和Rl和R2獨立地選自H和N3，條件是Rl和R2中的至少1個為N3，并且Rl和R2連接 至對-亞苯基的1、2、3或4位和間-亞苯基的1、2、3位中的任意位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述式（I)的重復(fù)單元選自式（la)、（Ib)和（Ic) 的重復(fù)單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的方法，其中包括所述式（I)的重復(fù)單元的所述非 交聯(lián)聚合物為均聚物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的方法，其中包括所述式（I)的重復(fù)單元的所述非 交聯(lián)聚合物為進一步包括式（II)的重復(fù)單元的共聚物， 其中A和B如權(quán)利要求1限定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述共聚物包括從0. Ol至IOmol %的以上限定的 所述式（I)的重復(fù)單元和從99. 99至90mol %的所述式（II)的重復(fù)單元，所述共聚物的重 復(fù)單元的總摩爾是100%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4-5中任一項所述的方法，其中所述式（II)的重復(fù)單元選自式（IIa) 和（IIb):
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其中所述非交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物為膜、 薄膜、搪瓷或涂層的形式，并且在由從150至280°C組成的溫度下，從1分鐘至15分鐘的時 間期間內(nèi)進行所述加熱步驟。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其中所述非交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物為纖維 或絲的形式，并且在由從150至280°C組成的溫度下，從1秒至15分鐘的時間期間內(nèi)進行所 述加熱步驟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的方法，其進一步包括額外的步驟：在由從240至 420°C組成的溫度下，由從1秒至15分鐘組成的時間期間內(nèi)加熱包括所述式（I)的重復(fù)單 元的所述交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述溫度由從300至400°C組成。
11. 交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物，其通過如權(quán)利要求1-10的任一項中限定的方法可得。
12. 聚合物，由如權(quán)利要求1-2的任一項中限定的所述式（I)的重復(fù)單元制成。
13. 非交聯(lián)聚合物，其包括如權(quán)利要求1-6的任一項中限定的式（I)的重復(fù)單元。
14. 復(fù)合材料，其包括如權(quán)利要求11中限定的交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物。
15. 如權(quán)利要求10中限定的交聯(lián)芳族聚酰胺聚合物在選自過濾；熱絕緣或電絕緣和防 熱或抗沖擊的應(yīng)用中的用途。
【文檔編號】C08G69/26GK104520349SQ201380032913
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月21日
【發(fā)明者】J·M·加西亞佩雷斯, F·C·加西亞加西亞, F·塞爾納阿里納斯, J·L·德拉佩納阿爾維略斯, M·特里戈洛佩斯, P·A·艾斯特維斯玻利瓦爾, S·巴列霍斯卡爾薩達, R·費勒盧蘭 申請人:布爾戈斯大學(xué)