一种超交联聚磷腈的制备方法与流程
1.本发明涉及一种化学工程领域,具体地涉及一种聚磷腈的制备方法。
背景技术:
2.聚磷腈是一类主链为磷和氮原子交替排列的有机-无机杂化高分子,通常磷原子上连接两个有机侧基。聚磷腈的合成一般采用先聚合再取代法,环状磷腈三聚体先聚合成聚二氯腈,再经取代合成聚磷腈。首先制备出非交联型的聚二氯腈,该聚合物上磷原子氯原子的活性很强,可以被各种亲核试剂取代。因此,再经过亲核取代制备得到带有不同侧基并具有特定功能的聚磷腈。但这种方法制备的聚磷腈分子质量不可控制,随着研究的深入,现多采用加入催化剂形成催发反应体系,实现可制备分子质量可控的聚磷腈。但反应体系还存在着反应不充分,反应速率慢且质量不稳定等问题。
技术实现要素:
3.基于以上技术问题,本发明采用了超声波强化的一步合成超交联聚磷腈的方法,主要包括:使用5-10%质量浓度范围的双酚s纯水溶液、4-8%质量浓度范围的naoh水溶液、1-2.5%质量浓度范围的六氯环三磷腈碳酸二甲酯溶液和1.5%质量浓度三辛基甲基氯化铵碳酸二甲酯溶液作为催化反应体系,在常温常压下混合,使用40-80khz超声波对反应器进行超声强化,配合搅拌进行反应10-20分钟,反应后静置1-5小时,常温常压分离,然后通过65-70摄氏度真空干燥12-48小时,得到超交联聚磷腈粉体。
4.采用本发明的制备方法,尤其是利用超声波进行强化,反应更加充分,反应速率明显提高,生成的超交联聚磷腈分子质量可控,质量稳定。
具体实施方式
5.在反应器中,将7%质量浓度范围的双酚s纯水溶液、6%质量浓度范围的naoh水溶液、2%质量浓度范围的六氯环三磷腈dcm溶液和1.5%质量浓度三辛基甲基氯化铵dcm溶液在常温常压下进行混合,使用60khz超声波对反应器进行超声强化,配合搅拌进行反应10分钟,反应后静置1小时,常温常压分离,然后通过70摄氏度真空干燥12小时,得到超交联聚磷腈粉体。
6.通过对得到的超交联聚磷腈进行检测表明,采用超声波强化的产品比未采用超声波强化的产品,反应时间平均缩短50%,产率提高20%,成效显著。
技术特征:
1.一种超交联聚磷腈的制备方法,特征在于,以5-10%质量浓度范围的双酚s纯水溶液、4-8%质量浓度范围的naoh水溶液、1-2.5%质量浓度范围的六氯环三磷腈的碳酸二甲酯溶液和1.5%质量浓度三辛基甲基氯化铵的碳酸二甲酯溶液为催化反应体系,在常温常压下混合,使用40-80khz超声波进行超声强化,配合搅拌进行反应10-20分钟,反应后静置1-5小时,常温常压分离,然后通过65-70摄氏度真空干燥12-48小时,得到超交联聚磷腈粉体。
技术总结
目前采用的聚磷腈先聚合再取代法存在反应不充分,反应速率慢且质量不稳定等问题。本发明创造性地采用了超声波强化的一步合成超交联聚磷腈的方法,使用5-10%质量浓度范围的双酚S纯水溶液、4-8%质量浓度范围的aOH水溶液、1-2.5%质量浓度范围的六氯环三磷腈的碳酸二甲酯溶液和1.5%质量浓度三辛基甲基氯化铵的碳酸二甲酯溶液为催化反应体系,在常温常压下混合,使用40-80KHz超声波进行超声强化,配合搅拌进行反应10-20分钟,反应后静置1-5小时,常温常压分离,然后通过65-70摄氏度真空干燥12-48小时,得到超交联聚磷腈粉体。得到超交联聚磷腈粉体。