高折射率聚芳硫醚砜酰胺及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210147794.5

申请日:

2012.05.14

公开号:

CN102660017A

公开日:

2012.09.12

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08G 69/32申请日:20120514|||公开

IPC分类号:

C08G69/32; C08G69/28; C07D285/125; C07D237/18; C07D239/58

主分类号:

C08G69/32

申请人:

四川大学

发明人:

张刚; 杨杰; 张艳; 李东升; 王孝军; 龙盛如

地址:

610065 四川省成都市一环路南一段24号

优先权:

专利代理机构:

成都科海专利事务有限责任公司 51202

代理人:

邓继轩

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内容摘要

本发明公开了一种高折射率聚芳硫醚砜酰胺及其制备方法,其特点是将含砜基芳族硫醚二胺4.64~7.02份,催化剂1~10份依次加入到装有30~100份的溶剂的三颈烧瓶中,于温度-5~10℃搅拌溶解,将含氮杂环二甲酰氯4.21~4.55份加入到上述反应瓶中,于温度0~20℃下搅拌反应1-3h,继续在室温下反应6-10h,将反应粘液倒入500ml水中,即得线条状树脂;将上述聚合物经水洗涤,于温度100℃下干燥3h,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100℃下干燥12h得到聚芳硫醚砜酰胺纯树脂。它具有分子量高、收率高、折射率高、透光性好的优点,该聚芳硫醚砜酰胺可用于高折射率光学微透镜材料。

权利要求书

1.一种高折射率聚芳硫醚砜酰胺,其特征在于该聚芳硫醚砜酰胺的化学反应式为:

其中n=10-200

2.一种高折射率聚芳硫醚砜酰胺,其特征在于该聚芳硫醚砜酰胺的起始原料由以下组
分组成,按重量计为:

其中,溶剂为N-甲基吡咯烷酮或二甲基乙酰胺;催化剂为吡啶或三乙胺;
并按下述工艺步骤及工艺参数制备:
(1).高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备
将含砜基芳族硫醚二胺4.64~7.02份,催化剂1~10份依次加入到装有30~100份的溶
剂的三颈烧瓶中,于温度-5~10℃搅拌溶解,将含氮杂环二甲酰氯4.21~4.55份加入到上
述反应瓶中,于温度0~20℃下搅拌反应1-3h,继续在室温下反应6-10h,将反应粘液倒入
500ml水中,即得线条状聚合物;
(2).高折射率聚芳硫醚砜酰胺的纯化
将上述线条状聚合物经水洗涤,于温度100℃下干燥3h,粉碎,分别用去离子水、丙
酮提纯,在温度100℃下干燥12h得到高折射率聚芳硫醚砜酰胺纯树脂。
3.按照权利要求1或2所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于含氮杂
环二甲酰氯的制备包括以下步骤:
(1)含氮杂环二甲酸的制备及纯化
将对氯甲基苯甲酸17.05份或3,6-二氯哒嗪14.9份或4,6-二氯嘧啶14.9份,分别
与含硫酚单体28~40份,溶剂200~600份,脱水剂30~100份,碱2~30份依次加入带有
搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度120℃~230℃回流分水,反应2~10h
生成不同的含氮杂环二甲酸盐;将上述含氮杂环二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收集
滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸50~300份进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,
滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2mol/L的碳酸氢钠溶液中,过
滤,收集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸50~300份进行酸化,将其过滤,滤饼经去
离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥即得纯化的含氮杂环二甲酸,结构式如下:
HOOC-Ar-COOH
其中:

(2)含氮杂环二甲酰氯的制备及纯化
将上述所得的含氮杂环二甲酸38.4~41.8份与30~200份酰化剂,助剂1~10份,有
机溶剂100~1000份依次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度25~60
℃回流反应5~24h生成含氮杂环二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应
溶剂及过量的酰化剂,再向反应瓶中加入重结晶溶剂200~1000份进行回流,趁热过滤,
收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过滤、真空干燥即得纯化含氮杂环二甲酰氯;
其中含硫酚单体为:

4.如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备含氮杂
环二甲酸盐所用的溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、N-环己基吡咯
烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N-甲基己内酰胺中的任一种。
5.如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备含氮杂
环二甲酸盐所用的脱水剂为甲苯或二甲苯。
6.如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备含氮杂
环二甲酸盐所用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾中的任一种。
7.如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备含氮杂
环二甲酰氯所用的有机溶剂为1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、环己烷或正庚烷中的任一
种。
8.如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备氮杂环
二甲酰氯所用的酰化剂为二氯亚砜、三氯氧磷或草酰氯中的任一种。
9.如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备氮杂环
二甲酰氯所用的助剂为三乙胺或吡啶。
10.如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备氮杂环
二甲酰氯所用的重结晶溶剂为石油醚、甲苯、环己烷或正己烷中的任一种。

说明书

高折射率聚芳硫醚砜酰胺及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高折射率聚芳硫醚砜酰胺及其制备方法,属于高分子合成领域。

背景技术

CMOS图像传感器(complementary metal oxide semiconductor(CMOS)image sensor,
CIS)是近年来发展起来的一种新型图像传感技术。其具有设计周期短、集成度高、抗干扰
能力强、成本低、重量轻、体积小、功耗低等优点。这些优良特性使其在数字家电、医疗
诊断、视频监控、指纹识别等民用领域以及在诸如遥感成像、太阳敏感器、星敏感器等空
间领域均具有广泛的应用前景[Uryu,Y.,Asano,T.Journal ofApplied Physics(Japanese),
2002,41,2620-2624]。虽然CIS技术得到了广泛的关注,但其在分辨率方面的不足极大地
限制了CIS在高技术领域内的应用,目前提高CIS分辨率最为有效的途径之一是在CIS器件
内部使用微透镜(Inner microlens),利用微透镜的高折射率将光信号更有效地集中在光检测
(photodetector)上,从而增大整体器件的分辨率[Suwa,M.Journal ofPhotopolymer Science 
Technology,2006,19,275-276]。有机高分子材料具有低密度、耐冲击、易加工成型等优点。
考虑到仪器轻量化、小型化及制作成本等因素,有机高分子透镜材料逐渐受到了广泛的重
视。而常见有机聚合物材料的折射率通常在1.3~1.7之间,难以满足微透镜折射率的要求。
因此,寻找具有高折射率、较低的双折射,在可见光范围内(400~700nm)具有优良的透光
性(微透镜的光透过性越好,则光检测器的信号收集效率就越高),可用于制作微透镜的
高分子材料,迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种高折射率聚芳硫醚砜酰胺聚合物及
其制备方法,其特点是设计合成了一类既含硫醚、氮杂环同时含砜基和酰胺基团的聚合物,
以期望引入高含量硫以及含氮杂环以提高聚合物的折射率,改善材料的双折射;引入砜基
及酰胺基团提高材料的透光率及溶解加工性能,同时保持聚芳硫醚砜及芳族聚酰胺优良的
热性能及力学性能。(杨杰主编,聚苯硫醚树脂及其应用,化学工业出版社,2006)

本发明的目的由以下技术措施实现,其中所述原料份数除特殊说明外,均为重量份数。

高折射率聚芳硫醚砜酰胺的化学反应式为:


其中n=10-200


高折射率聚芳硫醚砜酰胺的起始原料由以下组分组成:


其中,溶剂为N-甲基吡咯烷酮或二甲基乙酰胺;催化剂为吡啶或三乙胺;

并按下述工艺步骤及工艺参数制备:

高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备

将含砜基芳族硫醚二胺4.64~7.02份,催化剂1~10份依次加入到装有30~100份的溶
剂的三颈烧瓶中,于温度-5~10℃搅拌溶解,将含氮杂环二甲酰氯4.21~4.55份加入到上
述反应瓶中,于温度0~20℃下搅拌反应1-3h,继续在室温下反应6-10h,将反应粘液倒入
500ml水中,即得线条状聚合物;

高折射率聚芳硫醚砜酰胺的纯化

将上述聚合物经水洗涤,于温度100℃下干燥3h,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,
在温度100℃下干燥12h得到高折射率聚芳硫醚砜酰胺纯树脂。

含氮杂环二甲酰氯的制备包括以下步骤:

(1)含氮杂环二甲酸的制备及纯化

将对氯甲基苯甲酸17.05份或3,6-二氯哒嗪14.9份或4,6-二氯嘧啶14.9份,分别
与含硫酚单体28~40份,溶剂200~600份,脱水剂30~100份,碱20~100份依次加入带
有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度120℃~230℃回流分水,反应2~10h
生成不同的含氮杂环二甲酸盐;将上述含氮杂环二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收集
滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸50~300份进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,
滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2mol/L的碳酸氢钠溶液中,过
滤,收集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸50~300份进行酸化,将其过滤,滤饼经去
离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥即得纯化的含氮杂环二甲酸,结构式如下:

HOOC-Ar-COOH

其中:


(2)含氮杂环二甲酰氯的制备及纯化

将上述所得的含氮杂环二甲酸38.4~41.8份与30~200份酰化剂,助剂1~10份,有
机溶剂100~1000份依次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度25~60
℃回流反应5~24h生成含氮杂环二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应
溶剂及过量的酰化剂,再向反应瓶中加入重结晶溶剂200~1000份进行回流,趁热过滤,
收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过滤、真空干燥即得纯化含氮杂环二甲酰氯;

其中含硫酚单体为:


制备含氮杂环二甲酸所用的溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、
N-环己基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N-甲基己内酰胺中的任一种。

制备含氮杂环二甲酸所用的脱水剂为甲苯或二甲苯。

制备含氮杂环二甲酸所用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾中的任一种。

制备含氮杂环二甲酰氯所用的有机溶剂为1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、环己烷或
正庚烷中的任一种。

制备氮杂环二甲酰氯所用的酰化剂为二氯亚砜、三氯氧磷或草酰氯中的任一种。

制备氮杂环二甲酰氯所用的助剂为三乙胺或吡啶。

性能测试:

1、本发明制备的高折射率聚芳硫醚砜酰胺的结构经红外光谱测试和1H-NMR得到了证实,
如图1~图7所示;

2、通过调控反应温度、反应时间、物料配比及加料方式,制备不同粘度的高折射率聚
芳硫醚砜酰胺;并以NMP为溶剂,配制0.5g/dl的样品液,在温度30.0±0.1℃下用乌氏粘
度计测定聚合物的特性粘数[η]=0.40~1.1dl/g;

3、对所制备的聚合物分别进行了溶解性实验和光学性能测试,详见表1、表2所示;

4、高折射率聚芳硫醚砜酰胺在氮气气氛中的热失重曲线详见图8所示;

5、高折射率聚芳硫醚砜酰胺在氮气气氛中的差示扫描量热分析(DSC)曲线详见图9
所示。

本发明具有如下优点:

1.采用含氮杂环二甲酰氯和含砜基芳族硫醚二胺作为反应单体,由于高含量硫醚键的
引入,有效地提高聚合物折射率、改善双折射;同时砜基及柔性硫醚键的引入可以改善树
脂的加工溶解性能。

2.聚合反应过程中采用的是低温溶液缩聚,避免了高温聚合对能源的浪费,它具有工
艺简单,安全性好、重复性强、稳定性好,产品分子量高、收率高、纯度高,污染小且溶
剂容易回收等优点。

3.该类聚合物由于其较高的折射率和透光性,可用于制备新型图像传感器用微透镜光
学材料。

附图说明:

图1为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺---SZ-FEA、聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰胺---SZ-FEXA、
聚芳硫醚哒嗪砜酰胺---DQ-FEA、聚芳硫醚哒嗪砜酰胺酰胺---DQ-FEXA、聚芳硫醚嘧啶砜
酰胺---MD-FEA和聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺---MD-FEXA的红外谱图:

其中3420cm-1附近为-NH-的振动吸收峰,1650cm-1附近为-CO-的伸缩振动吸收,
1590cm-1,1540cm-1,1500cm-1附近为苯环的骨架吸收峰,1320cm-1,1150cm-1附近为-SO2-振
动吸收峰,1100cm-1附近为-S-的吸收峰。

图2~图7分别为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺---SZ-FEA、聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰胺
---SZ-FEXA、聚芳硫醚哒嗪砜酰胺---DQ-FEA、聚芳硫醚哒嗪砜酰胺酰胺---DQ-FEXA、聚
芳硫醚嘧啶砜酰胺---MD-FEA和聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺---MD-FEXA的核磁谱图:
以氘代二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,其中各个峰的归属分别在图中予以标明。

图8为高折射率聚芳硫醚砜酰胺在氮气气氛中的热失重曲线。

SZ-FEA曲线为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚噻二唑砜酰胺
的初始热分解温度为376oC。

SZ-FEXA曲线为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚噻二唑
砜酰胺酰胺的初始热分解温度为395°C。

DQ-FEA曲线为聚芳硫醚哒嗪砜酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚哒嗪砜酰胺的初
始热分解温度为377°C。

DQ-FEXA曲线为聚芳硫醚哒嗪砜酰胺酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚哒嗪砜酰
胺酰胺的初始热分解温度为385oC。

MD-FEA曲线为聚芳硫醚嘧啶砜酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚嘧啶砜酰胺的初
始热分解温度为380oC。

MD-FEXA曲线为聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚嘧啶砜酰
胺酰胺的初始热分解温度为392oC。

图9为高折射率聚芳硫醚砜酰胺在氮气气氛中的差示扫描量热分析(DSC)曲线。

SZ-FEA曲线为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚噻二唑砜酰胺的
玻璃化温度为206oC,具有良好的热性能。

SZ-FEXA曲线为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚噻二唑砜
酰胺酰胺的玻璃化温度为233oC,具有良好的热性能。

DQ-FEA曲线为聚芳硫醚哒嗪砜酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚哒嗪砜酰胺的玻璃
化温度为227oC,具有良好的热性能。

DQ-FEXA曲线为聚芳硫醚哒嗪砜酰胺酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚哒嗪砜酰胺
酰胺的玻璃化温度为262oC,具有良好的热性能。

MD-FEA曲线为聚芳硫醚嘧啶砜酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚嘧啶砜酰胺的玻璃
化温度为229.2oC,具有良好的热性能。

MD-FEXA曲线为聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚嘧啶砜酰胺
酰胺的玻璃化温度为261.6oC,具有良好的热性能。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是本实施例只用于对本
发明进行进一步说明,不能理解为对本发明包括范围的限制,该领域的技术熟练人员可以
根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。

实施例1

(1)含噻二唑二甲酸的制备

将对氯甲基苯甲酸17.05g,2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑28g,N-甲基吡咯烷酮200g,
甲苯30ml,氢氧化钠20g依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温
度120℃回流分水,反应2h生成含噻二唑二甲酸盐;将上述含噻二唑二甲酸盐溶液倒入
冷水中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸50ml进行酸化,得到浅黄色沉
淀,将其过滤,滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2mol/L的碳酸
氢钠溶液中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸50ml进行酸化,将其过滤,
滤饼经去离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含噻二唑二甲酸37.2g,
产率约为89%。

(2)含噻二唑二甲酰氯的制备

将上述所得的含噻二唑二甲酸41.8g与30g二氯亚砜,三乙胺1g,1,2-二氯乙烷100ml
依次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度25℃回流反应5h生成含
噻二唑二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再
向反应瓶中加入石油醚200ml进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶
体,经过滤、真空干燥即得纯化含噻二唑二甲酰氯42.2g,产率约为92.8%。

(3)聚芳硫醚噻二唑砜酰胺---SZ-FEA的制备

将4.64g含砜基硫醚二胺,吡啶1g依次加入到装有30ml的NMP的三颈烧瓶中,于温
度-5℃搅拌溶解,将含噻二唑二甲酰氯4.55g加入到上述反应瓶中,于0℃下搅拌反应1h,
继续在室温下反应6h,将反应粘液倒入500ml水中,即得线条状聚合物;将上述聚合物经
水洗涤,于温度100℃下干燥3h,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100℃下干
燥12h得到高折射率聚芳硫醚噻二唑砜酰胺---SZ-FEA纯树脂。产品产率为95.6%;用NMP
为溶剂配置浓度为0.5g/dl的溶液,在温度30.0±0.1℃下用乌氏粘度计,测定特性粘数
[η]=0.40dl/g;红外及核磁表征详见图1、图2所示;热性能表征,详见图8及图9所示。

实施例2

(1)含噻二唑二甲酸的制备

将对氯甲基苯甲酸17.05g,2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑28g,二甲亚砜200g,二甲苯
50ml,氢氧化钾10g依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度120
℃回流分水,反应2h生成含噻二唑二甲酸盐;将上述含噻二唑二甲酸盐溶液倒入冷水中,
过滤,收集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸80ml进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其
过滤,滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2mol/L的碳酸氢钠溶液
中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸80ml进行酸化,将其过滤,滤饼经
去离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含噻二唑二甲酸37.6g,产
率约为90%。

(2)含噻二唑二甲酰氯的制备

将上述所得的含噻二唑二甲酸41.8g与100g三氯氧膦,吡啶10g,二氯甲烷200ml
依次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度60℃回流反应24h生成含
噻二唑二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再
向反应瓶中加入甲苯1000ml进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,
经过滤、真空干燥即得纯化含噻二唑二甲酰氯42.1g,产率约为92.1%。

(3)聚芳硫醚噻二唑砜酰胺---SZ-FEA的制备

将7.02g含砜基硫醚二酰胺二胺,三乙胺10g依次加入到装有100ml的DMAC的三颈
烧瓶中,于温度10℃搅拌溶解,将含噻二唑二甲酰氯4.55g加入到上述反应瓶中,于0℃
下搅拌反应3h,继续在室温下反应10h,将反应粘液倒入500ml水中,即得线条状聚合物;
将上述聚合物经水洗涤,于温度100℃下干燥3h,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在
温度100℃下干燥12h得到高折射率聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰胺---SZ-FEXA纯树脂。产品
产率为95.6%;用NMP为溶剂配置浓度为0.5g/dl的溶液,在温度30.0±0.1℃下用乌氏
粘度计,测定特性粘数[η]=0.51dl/g;红外及核磁表征详见图1、图3所示;热性能表征,
详见图8及图9所示。

实施例3

(1)含哒嗪二甲酸的制备

将3,6-二氯哒嗪14.9g,对巯基苯甲酸32g,六甲基磷酰三胺600g,甲苯100ml,碳
酸钠30g依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度230℃回流分
水,反应10h生成含哒嗪二甲酸盐;将上述含哒嗪二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收
集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸300ml进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤
饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2mol/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,
收集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸300ml进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、
乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含哒嗪二甲酸31.1g,产率约为81.2%。

(2)含哒嗪二甲酰氯的制备

将上述所得的含哒嗪二甲酸38.4g与200g草酰氯,三乙胺3g,氯仿1000ml依次加
入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度40℃回流反应12h生成含哒嗪二
甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再向反应瓶
中加入环己烷800ml进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过
滤、真空干燥即得纯化含哒嗪二甲酰氯37.1g,产率约为88.3%。

(3)聚芳硫醚哒嗪砜酰胺---DQ-FEA的制备

将4.64g含砜基硫醚二胺,吡啶3g依次加入到装有60ml的NMP的三颈烧瓶中,于温
度5℃搅拌溶解,将含哒嗪二甲酰氯4.55g加入到上述反应瓶中,于温度20℃下搅拌反应
1h,继续在室温下反应8h,将反应粘液倒入500ml水中,即得线条状聚合物;将上述聚合
物经水洗涤,于温度100℃下干燥3h,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100℃
下干燥12h得到高折射率聚芳硫醚哒嗪砜酰胺---DQ-FEA纯树脂。产品产率为95.6%;用
NMP为溶剂配置浓度为0.5g/dl的溶液,在温度30.0±0.1℃下用乌氏粘度计,测定特性
粘数[η]=0.62dl/g;红外及核磁表征详见图1、图4所示;热性能表征,详见图8及图9
所示。

实施例4

(1)含哒嗪二甲酸的制备

将3,6-二氯哒嗪14.9g,对巯基苯甲酸40g,N-环己基吡咯烷酮400g,二甲苯40ml,
碳酸钾30g依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度180℃回流
分水,反应6h生成含哒嗪二甲酸盐;将上述含哒嗪二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收
集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸100ml进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤
饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2mol/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,
收集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸100ml进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、
乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含哒嗪二甲酸31.4g,产率约为81.8%。

(2)含哒嗪二甲酰氯的制备

将上述所得的含哒嗪二甲酸38.4g与100g氯化亚砜,吡啶6g,环己烷800ml依次加
入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度50℃回流反应18h生成含哒嗪二
甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再向反应瓶
中加入正己烷600ml进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过
滤、真空干燥即得纯化含哒嗪二甲酰氯37.2g,产率约为88.4%。

(3)聚芳硫醚哒嗪砜酰胺---DQ-FEA的制备

将4.64g含砜基硫醚二酰胺二胺,三乙胺10g依次加入到装有80ml的DMAC的三颈烧
瓶中,于0℃搅拌溶解,将含哒嗪二甲酰氯4.55g加入到上述反应瓶中,于温度0℃下搅
拌反应1h,继续在室温下反应6h,将反应粘液倒入500ml水中,即得线条状聚合物;将
上述聚合物经水洗涤,于温度100℃下干燥3h,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温
度100℃下干燥12h得到高折射率聚芳硫醚哒嗪砜酰胺---DQ-FEXA纯树脂。产品产率为
96%;用NMP为溶剂配置浓度为0.5g/dl的溶液,在温度30.0±0.1℃下用乌氏粘度计,
测定特性粘数[η]=0.66dl/g;红外及核磁表征详见图1、图5所示;热性能表征,详见图
8及图9所示。

实施例5

(1)含嘧啶二甲酸的制备

将4,6-二氯嘧啶14.9g,对巯基苯甲酸36g,二甲基甲酰胺200g,二甲苯80ml,氢
氧化钠2g依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度120℃回流分
水,反应10h生成含嘧啶二甲酸盐;将上述含嘧啶二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收
集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸100ml进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤
饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2mol/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,
收集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸100ml进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、
乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含嘧啶二甲酸32g,产率约为83.4%。

(2)含嘧啶二甲酰氯的制备

将上述所得的含嘧啶二甲酸38.4g与200g三氯氧膦,吡啶6g,正庚烷1000ml依次
加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度25℃回流反应24h生成含嘧啶
二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再向反应
瓶中加入甲苯600ml进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过
滤、真空干燥即得纯化含嘧啶二甲酰氯37.7g,产率约为89.6%。

(3)聚芳硫醚嘧啶砜酰胺---MD-FEA的制备

将4.64g含砜基硫醚二胺,吡啶10g依次加入到装有80ml的DMAC的三颈烧瓶中,于
10℃搅拌溶解,将含嘧啶二甲酰氯4.55g加入到上述反应瓶中,于温度0℃下搅拌反应3h,
继续在室温下反应10h,将反应粘液倒入500ml水中,即得线条状聚合物;将上述聚合物
经水洗涤,于温度100℃下干燥3h,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100℃下
干燥12h得到高折射率聚芳硫醚嘧啶砜酰胺---MD-FEA纯树脂。产品产率为94.3%;用
NMP为溶剂配置浓度为0.5g/dl的溶液,在温度30.0±0.1℃下用乌氏粘度计,测定特性
粘数[η]=0.78dl/g;红外及核磁表征详见图1、图6所示;热性能表征,详见图8及图9
所示。

实施例6

(1)含嘧啶二甲酸的制备

将4,6-二氯嘧啶14.9g,对巯基苯甲酸28g,二甲基乙酰胺200g,甲苯80ml,氢氧
化钾30g依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度150℃回流分
水,反应10h生成含嘧啶二甲酸盐;将上述含嘧啶二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收
集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸120ml进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤
饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2mol/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,
收集滤液,向滤液中加入1mol/L的盐酸120ml进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、
乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含嘧啶二甲酸31.4g,产率约为81.9%。

(2)含嘧啶二甲酰氯的制备

将上述所得的含嘧啶二甲酸38.4g与200g三氯氧膦,三乙胺6g,二氯甲烷500ml依
次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度40℃回流反应24h生成含嘧
啶二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再向反
应瓶中加入甲苯600ml进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经
过滤、真空干燥即得纯化含嘧啶二甲酰氯37.3g,产率约为88.7%。

(3)聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺---MD-FEXA的制备

将4.64g含砜基硫醚二胺,吡啶10g依次加入到装有100ml的NMP的三颈烧瓶中,于
10℃搅拌溶解,将含嘧啶二甲酰氯4.55g加入到上述反应瓶中,于温度0℃下搅拌反应3h,
继续在室温下反应10h,将反应粘液倒入500ml水中,即得线条状聚合物;将上述聚合物
经水洗涤,于温度100℃下干燥3h,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100℃下
干燥12h得到高折射率聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺---MD-FEXA纯树脂。产品产率为96.9%;
用NMP为溶剂配置浓度为0.5g/dl的溶液,在温度30.0±0.1℃下用乌氏粘度计,测定特
性粘数[η]=1.1dl/g;红外及核磁表征详见图1、图7所示;热性能表征,详见图8及图
9所示。

表1为高折射率聚芳硫醚砜酰胺的溶解性实验表格*


*表中+为室温可溶;+-微溶;-为室温不溶;

表2为高折射率聚芳硫醚砜酰胺的光学性能**


Sc:S的百分含量;T450:聚合物薄膜450nm透过率;nTE:面内折射率(632.8nm);nTM
面外折射率(632.8nm);nAV:平均折射率(632.8nm);Δn:双折射率。

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1、10申请公布号CN102660017A43申请公布日20120912CN102660017ACN102660017A21申请号201210147794522申请日20120514C08G69/32200601C08G69/28200601C07D285/125200601C07D237/18200601C07D239/5820060171申请人四川大学地址610065四川省成都市一环路南一段24号72发明人张刚杨杰张艳李东升王孝军龙盛如74专利代理机构成都科海专利事务有限责任公司51202代理人邓继轩54发明名称高折射率聚芳硫醚砜酰胺及其制备方法57摘要本发明公开了一种高折射率聚芳硫醚砜酰胺及。

2、其制备方法,其特点是将含砜基芳族硫醚二胺464702份,催化剂110份依次加入到装有30100份的溶剂的三颈烧瓶中,于温度510搅拌溶解,将含氮杂环二甲酰氯421455份加入到上述反应瓶中,于温度020下搅拌反应13H,继续在室温下反应610H,将反应粘液倒入500ML水中,即得线条状树脂;将上述聚合物经水洗涤,于温度100下干燥3H,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100下干燥12H得到聚芳硫醚砜酰胺纯树脂。它具有分子量高、收率高、折射率高、透光性好的优点,该聚芳硫醚砜酰胺可用于高折射率光学微透镜材料。51INTCL权利要求书2页说明书9页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发。

3、明专利申请权利要求书2页说明书9页附图5页1/2页21一种高折射率聚芳硫醚砜酰胺,其特征在于该聚芳硫醚砜酰胺的化学反应式为其中N102002一种高折射率聚芳硫醚砜酰胺,其特征在于该聚芳硫醚砜酰胺的起始原料由以下组分组成,按重量计为其中,溶剂为N甲基吡咯烷酮或二甲基乙酰胺;催化剂为吡啶或三乙胺;并按下述工艺步骤及工艺参数制备1高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备将含砜基芳族硫醚二胺464702份,催化剂110份依次加入到装有30100份的溶剂的三颈烧瓶中,于温度510搅拌溶解,将含氮杂环二甲酰氯421455份加入到上述反应瓶中,于温度020下搅拌反应13H,继续在室温下反应610H,将反应粘液倒入500。

4、ML水中,即得线条状聚合物;2高折射率聚芳硫醚砜酰胺的纯化将上述线条状聚合物经水洗涤,于温度100下干燥3H,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100下干燥12H得到高折射率聚芳硫醚砜酰胺纯树脂。3按照权利要求1或2所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于含氮杂环二甲酰氯的制备包括以下步骤(1)含氮杂环二甲酸的制备及纯化将对氯甲基苯甲酸1705份或3,6二氯哒嗪149份或4,6二氯嘧啶149份,分别与含硫酚单体2840份,溶剂200600份,脱水剂30100份,碱230份依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度120230回流分水,反应210H生成不同的含氮杂环二甲。

5、酸盐;将上述含氮杂环二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸50300份进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2MOL/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸50300份进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥即得纯化的含氮杂环二甲酸,结构式如下权利要求书CN102660017A2/2页3HOOCARCOOH其中(2)含氮杂环二甲酰氯的制备及纯化将上述所得的含氮杂环二甲酸384418份与30200份酰化剂,助剂110份,有机溶剂1001000份依次加入带有磁力搅拌。

6、、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度2560回流反应524H生成含氮杂环二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再向反应瓶中加入重结晶溶剂2001000份进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过滤、真空干燥即得纯化含氮杂环二甲酰氯;其中含硫酚单体为4如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备含氮杂环二甲酸盐所用的溶剂为N甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、N环己基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N甲基己内酰胺中的任一种。5如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备含氮杂环二甲酸盐所用的脱水剂为甲。

7、苯或二甲苯。6如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备含氮杂环二甲酸盐所用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾中的任一种。7如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备含氮杂环二甲酰氯所用的有机溶剂为1,2二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、环己烷或正庚烷中的任一种。8如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备氮杂环二甲酰氯所用的酰化剂为二氯亚砜、三氯氧磷或草酰氯中的任一种。9如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其特征在于制备氮杂环二甲酰氯所用的助剂为三乙胺或吡啶。10如权利要求3所述高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备方法,其。

8、特征在于制备氮杂环二甲酰氯所用的重结晶溶剂为石油醚、甲苯、环己烷或正己烷中的任一种。权利要求书CN102660017A1/9页4高折射率聚芳硫醚砜酰胺及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种高折射率聚芳硫醚砜酰胺及其制备方法,属于高分子合成领域。背景技术0002CMOS图像传感器COMPLEMENTARYMETALOXIDESEMICONDUCTORCMOSIMAGESENSOR,CIS是近年来发展起来的一种新型图像传感技术。其具有设计周期短、集成度高、抗干扰能力强、成本低、重量轻、体积小、功耗低等优点。这些优良特性使其在数字家电、医疗诊断、视频监控、指纹识别等民用领域以及在诸如遥感成像、太。

9、阳敏感器、星敏感器等空间领域均具有广泛的应用前景URYU,Y,ASANO,TJOURNALOFAPPLIEDPHYSICSJAPANESE,2002,41,26202624。虽然CIS技术得到了广泛的关注,但其在分辨率方面的不足极大地限制了CIS在高技术领域内的应用,目前提高CIS分辨率最为有效的途径之一是在CIS器件内部使用微透镜INNERMICROLENS,利用微透镜的高折射率将光信号更有效地集中在光检测PHOTODETECTOR上,从而增大整体器件的分辨率SUWA,MJOURNALOFPHOTOPOLYMERSCIENCETECHNOLOGY,2006,19,275276。有机高分子材料。

10、具有低密度、耐冲击、易加工成型等优点。考虑到仪器轻量化、小型化及制作成本等因素,有机高分子透镜材料逐渐受到了广泛的重视。而常见有机聚合物材料的折射率通常在1317之间,难以满足微透镜折射率的要求。因此,寻找具有高折射率、较低的双折射,在可见光范围内400700NM具有优良的透光性(微透镜的光透过性越好,则光检测器的信号收集效率就越高),可用于制作微透镜的高分子材料,迫在眉睫。发明内容0003本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种高折射率聚芳硫醚砜酰胺聚合物及其制备方法,其特点是设计合成了一类既含硫醚、氮杂环同时含砜基和酰胺基团的聚合物,以期望引入高含量硫以及含氮杂环以提高聚合物的折射率,改。

11、善材料的双折射;引入砜基及酰胺基团提高材料的透光率及溶解加工性能,同时保持聚芳硫醚砜及芳族聚酰胺优良的热性能及力学性能。(杨杰主编,聚苯硫醚树脂及其应用,化学工业出版社,2006)0004本发明的目的由以下技术措施实现,其中所述原料份数除特殊说明外,均为重量份数。0005高折射率聚芳硫醚砜酰胺的化学反应式为00060007其中N102000008说明书CN102660017A2/9页50009高折射率聚芳硫醚砜酰胺的起始原料由以下组分组成00100011其中,溶剂为N甲基吡咯烷酮或二甲基乙酰胺;催化剂为吡啶或三乙胺;0012并按下述工艺步骤及工艺参数制备0013高折射率聚芳硫醚砜酰胺的制备00。

12、14将含砜基芳族硫醚二胺464702份,催化剂110份依次加入到装有30100份的溶剂的三颈烧瓶中,于温度510搅拌溶解,将含氮杂环二甲酰氯421455份加入到上述反应瓶中,于温度020下搅拌反应13H,继续在室温下反应610H,将反应粘液倒入500ML水中,即得线条状聚合物;0015高折射率聚芳硫醚砜酰胺的纯化0016将上述聚合物经水洗涤,于温度100下干燥3H,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100下干燥12H得到高折射率聚芳硫醚砜酰胺纯树脂。0017含氮杂环二甲酰氯的制备包括以下步骤0018(1)含氮杂环二甲酸的制备及纯化0019将对氯甲基苯甲酸1705份或3,6二氯哒嗪149份或。

13、4,6二氯嘧啶149份,分别与含硫酚单体2840份,溶剂200600份,脱水剂30100份,碱20100份依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度120230回流分水,反应210H生成不同的含氮杂环二甲酸盐;将上述含氮杂环二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸50300份进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2MOL/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸50300份进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥即得纯化的含氮杂环二甲酸,结构式如下00。

14、20HOOCARCOOH0021其中00220023(2)含氮杂环二甲酰氯的制备及纯化0024将上述所得的含氮杂环二甲酸384418份与30200份酰化剂,助剂110份,有机溶剂1001000份依次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度2560回流反应524H生成含氮杂环二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状说明书CN102660017A3/9页6以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再向反应瓶中加入重结晶溶剂2001000份进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过滤、真空干燥即得纯化含氮杂环二甲酰氯;0025其中含硫酚单体为00260027制备含氮杂环二甲酸所用的溶剂为。

15、N甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、N环己基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N甲基己内酰胺中的任一种。0028制备含氮杂环二甲酸所用的脱水剂为甲苯或二甲苯。0029制备含氮杂环二甲酸所用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾中的任一种。0030制备含氮杂环二甲酰氯所用的有机溶剂为1,2二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、环己烷或正庚烷中的任一种。0031制备氮杂环二甲酰氯所用的酰化剂为二氯亚砜、三氯氧磷或草酰氯中的任一种。0032制备氮杂环二甲酰氯所用的助剂为三乙胺或吡啶。0033性能测试00341、本发明制备的高折射率聚芳硫醚砜酰胺的结构经红外光谱测试和1HNMR得到了证实,如图1图7。

16、所示;00352、通过调控反应温度、反应时间、物料配比及加料方式,制备不同粘度的高折射率聚芳硫醚砜酰胺;并以NMP为溶剂,配制05G/DL的样品液,在温度30001下用乌氏粘度计测定聚合物的特性粘数04011DL/G;00363、对所制备的聚合物分别进行了溶解性实验和光学性能测试,详见表1、表2所示;00374、高折射率聚芳硫醚砜酰胺在氮气气氛中的热失重曲线详见图8所示;00385、高折射率聚芳硫醚砜酰胺在氮气气氛中的差示扫描量热分析(DSC)曲线详见图9所示。0039本发明具有如下优点00401采用含氮杂环二甲酰氯和含砜基芳族硫醚二胺作为反应单体,由于高含量硫醚键的引入,有效地提高聚合物折射。

17、率、改善双折射;同时砜基及柔性硫醚键的引入可以改善树脂的加工溶解性能。00412聚合反应过程中采用的是低温溶液缩聚,避免了高温聚合对能源的浪费,它具有工艺简单,安全性好、重复性强、稳定性好,产品分子量高、收率高、纯度高,污染小且溶剂容易回收等优点。00423该类聚合物由于其较高的折射率和透光性,可用于制备新型图像传感器用微透镜光学材料。附图说明0043图1为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺SZFEA、聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰说明书CN102660017A4/9页7胺SZFEXA、聚芳硫醚哒嗪砜酰胺DQFEA、聚芳硫醚哒嗪砜酰胺酰胺DQFEXA、聚芳硫醚嘧啶砜酰胺MDFEA和聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺MDFEXA。

18、的红外谱图0044其中3420CM1附近为NH的振动吸收峰,1650CM1附近为CO的伸缩振动吸收,1590CM1,1540CM1,1500CM1附近为苯环的骨架吸收峰,1320CM1,1150CM1附近为SO2振动吸收峰,1100CM1附近为S的吸收峰。0045图2图7分别为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺SZFEA、聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰胺SZFEXA、聚芳硫醚哒嗪砜酰胺DQFEA、聚芳硫醚哒嗪砜酰胺酰胺DQFEXA、聚芳硫醚嘧啶砜酰胺MDFEA和聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺MDFEXA的核磁谱图以氘代二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,其中各个峰的归属分别在图中予以标明。0046图8为高折射率聚芳硫醚砜酰胺在氮。

19、气气氛中的热失重曲线。0047SZFEA曲线为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚噻二唑砜酰胺的初始热分解温度为376OC。0048SZFEXA曲线为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰胺的初始热分解温度为395C。0049DQFEA曲线为聚芳硫醚哒嗪砜酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚哒嗪砜酰胺的初始热分解温度为377C。0050DQFEXA曲线为聚芳硫醚哒嗪砜酰胺酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚哒嗪砜酰胺酰胺的初始热分解温度为385OC。0051MDFEA曲线为聚芳硫醚嘧啶砜酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚嘧啶砜酰胺的初始热分解温度为380。

20、OC。0052MDFEXA曲线为聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺的热失重曲线,结果表明聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺的初始热分解温度为392OC。0053图9为高折射率聚芳硫醚砜酰胺在氮气气氛中的差示扫描量热分析(DSC)曲线。0054SZFEA曲线为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚噻二唑砜酰胺的玻璃化温度为206OC,具有良好的热性能。0055SZFEXA曲线为聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰胺的玻璃化温度为233OC,具有良好的热性能。0056DQFEA曲线为聚芳硫醚哒嗪砜酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚哒嗪砜酰胺的玻璃化温度为227OC,具有良好的热。

21、性能。0057DQFEXA曲线为聚芳硫醚哒嗪砜酰胺酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚哒嗪砜酰胺酰胺的玻璃化温度为262OC,具有良好的热性能。0058MDFEA曲线为聚芳硫醚嘧啶砜酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚嘧啶砜酰胺的玻璃化温度为2292OC,具有良好的热性能。0059MDFEXA曲线为聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺的DSC曲线,结果表明聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺的玻璃化温度为2616OC,具有良好的热性能。具体实施方式0060下面通过实施例对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明包括范围的限制,该领域的技术熟练人员说明书CN1026600。

22、17A5/9页8可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。0061实施例10062(1)含噻二唑二甲酸的制备0063将对氯甲基苯甲酸1705G,2,5二巯基1,3,4噻二唑28G,N甲基吡咯烷酮200G,甲苯30ML,氢氧化钠20G依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度120回流分水,反应2H生成含噻二唑二甲酸盐;将上述含噻二唑二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸50ML进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2MOL/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸5。

23、0ML进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含噻二唑二甲酸372G,产率约为89。0064(2)含噻二唑二甲酰氯的制备0065将上述所得的含噻二唑二甲酸418G与30G二氯亚砜,三乙胺1G,1,2二氯乙烷100ML依次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度25回流反应5H生成含噻二唑二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再向反应瓶中加入石油醚200ML进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过滤、真空干燥即得纯化含噻二唑二甲酰氯422G,产率约为928。00663聚芳硫醚噻二唑砜酰胺SZFEA的制。

24、备0067将464G含砜基硫醚二胺,吡啶1G依次加入到装有30ML的NMP的三颈烧瓶中,于温度5搅拌溶解,将含噻二唑二甲酰氯455G加入到上述反应瓶中,于0下搅拌反应1H,继续在室温下反应6H,将反应粘液倒入500ML水中,即得线条状聚合物;将上述聚合物经水洗涤,于温度100下干燥3H,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100下干燥12H得到高折射率聚芳硫醚噻二唑砜酰胺SZFEA纯树脂。产品产率为956;用NMP为溶剂配置浓度为05G/DL的溶液,在温度30001下用乌氏粘度计,测定特性粘数040DL/G;红外及核磁表征详见图1、图2所示;热性能表征,详见图8及图9所示。0068实施例20。

25、069(1)含噻二唑二甲酸的制备0070将对氯甲基苯甲酸1705G,2,5二巯基1,3,4噻二唑28G,二甲亚砜200G,二甲苯50ML,氢氧化钾10G依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度120回流分水,反应2H生成含噻二唑二甲酸盐;将上述含噻二唑二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸80ML进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2MOL/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸80ML进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含噻二。

26、唑二甲酸376G,产率约为90。0071(2)含噻二唑二甲酰氯的制备0072将上述所得的含噻二唑二甲酸418G与100G三氯氧膦,吡啶10G,二氯甲烷200ML依次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度60回流反应24H生成含噻二唑二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再向反应瓶中加入甲苯1000ML进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过滤、真空干燥即得纯化含噻二唑二甲酰氯421G,产率约为921。说明书CN102660017A6/9页900733聚芳硫醚噻二唑砜酰胺SZFEA的制备0074将702G含砜基硫醚二酰胺二胺,三乙胺10。

27、G依次加入到装有100ML的DMAC的三颈烧瓶中,于温度10搅拌溶解,将含噻二唑二甲酰氯455G加入到上述反应瓶中,于0下搅拌反应3H,继续在室温下反应10H,将反应粘液倒入500ML水中,即得线条状聚合物;将上述聚合物经水洗涤,于温度100下干燥3H,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100下干燥12H得到高折射率聚芳硫醚噻二唑砜酰胺酰胺SZFEXA纯树脂。产品产率为956;用NMP为溶剂配置浓度为05G/DL的溶液,在温度30001下用乌氏粘度计,测定特性粘数051DL/G;红外及核磁表征详见图1、图3所示;热性能表征,详见图8及图9所示。0075实施例30076(1)含哒嗪二甲酸的制。

28、备0077将3,6二氯哒嗪149G,对巯基苯甲酸32G,六甲基磷酰三胺600G,甲苯100ML,碳酸钠30G依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度230回流分水,反应10H生成含哒嗪二甲酸盐;将上述含哒嗪二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸300ML进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2MOL/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸300ML进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含哒嗪二甲酸311G,产率约为812。0078(。

29、2)含哒嗪二甲酰氯的制备0079将上述所得的含哒嗪二甲酸384G与200G草酰氯,三乙胺3G,氯仿1000ML依次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度40回流反应12H生成含哒嗪二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再向反应瓶中加入环己烷800ML进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过滤、真空干燥即得纯化含哒嗪二甲酰氯371G,产率约为883。00803聚芳硫醚哒嗪砜酰胺DQFEA的制备0081将464G含砜基硫醚二胺,吡啶3G依次加入到装有60ML的NMP的三颈烧瓶中,于温度5搅拌溶解,将含哒嗪二甲酰氯455G加入到上述反应瓶中。

30、,于温度20下搅拌反应1H,继续在室温下反应8H,将反应粘液倒入500ML水中,即得线条状聚合物;将上述聚合物经水洗涤,于温度100下干燥3H,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100下干燥12H得到高折射率聚芳硫醚哒嗪砜酰胺DQFEA纯树脂。产品产率为956;用NMP为溶剂配置浓度为05G/DL的溶液,在温度30001下用乌氏粘度计,测定特性粘数062DL/G;红外及核磁表征详见图1、图4所示;热性能表征,详见图8及图9所示。0082实施例40083(1)含哒嗪二甲酸的制备0084将3,6二氯哒嗪149G,对巯基苯甲酸40G,N环己基吡咯烷酮400G,二甲苯40ML,碳酸钾30G依次加入。

31、带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度180回流分水,反应6H生成含哒嗪二甲酸盐;将上述含哒嗪二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸100ML进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2MOL/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,收集滤说明书CN102660017A7/9页10液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸100ML进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含哒嗪二甲酸314G,产率约为818。0085(2)含哒嗪二甲酰氯的制备0086将上述所得的含哒嗪二甲酸384G与100G氯。

32、化亚砜,吡啶6G,环己烷800ML依次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度50回流反应18H生成含哒嗪二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再向反应瓶中加入正己烷600ML进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过滤、真空干燥即得纯化含哒嗪二甲酰氯372G,产率约为884。00873聚芳硫醚哒嗪砜酰胺DQFEA的制备0088将464G含砜基硫醚二酰胺二胺,三乙胺10G依次加入到装有80ML的DMAC的三颈烧瓶中,于0搅拌溶解,将含哒嗪二甲酰氯455G加入到上述反应瓶中,于温度0下搅拌反应1H,继续在室温下反应6H,将反应粘液倒入500。

33、ML水中,即得线条状聚合物;将上述聚合物经水洗涤,于温度100下干燥3H,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100下干燥12H得到高折射率聚芳硫醚哒嗪砜酰胺DQFEXA纯树脂。产品产率为96;用NMP为溶剂配置浓度为05G/DL的溶液,在温度30001下用乌氏粘度计,测定特性粘数066DL/G;红外及核磁表征详见图1、图5所示;热性能表征,详见图8及图9所示。0089实施例50090(1)含嘧啶二甲酸的制备0091将4,6二氯嘧啶149G,对巯基苯甲酸36G,二甲基甲酰胺200G,二甲苯80ML,氢氧化钠2G依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度120回流分水,反应10H。

34、生成含嘧啶二甲酸盐;将上述含嘧啶二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸100ML进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2MOL/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸100ML进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含嘧啶二甲酸32G,产率约为834。0092(2)含嘧啶二甲酰氯的制备0093将上述所得的含嘧啶二甲酸384G与200G三氯氧膦,吡啶6G,正庚烷1000ML依次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度25回流反应24H生成含嘧。

35、啶二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,再向反应瓶中加入甲苯600ML进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过滤、真空干燥即得纯化含嘧啶二甲酰氯377G,产率约为896。00943聚芳硫醚嘧啶砜酰胺MDFEA的制备0095将464G含砜基硫醚二胺,吡啶10G依次加入到装有80ML的DMAC的三颈烧瓶中,于10搅拌溶解,将含嘧啶二甲酰氯455G加入到上述反应瓶中,于温度0下搅拌反应3H,继续在室温下反应10H,将反应粘液倒入500ML水中,即得线条状聚合物;将上述聚合物经水洗涤,于温度100下干燥3H,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100下。

36、干燥12H得到高折射率聚芳硫醚嘧啶砜酰胺MDFEA纯树脂。产品产率为943;用NMP为溶剂配置浓度为05G/DL的溶液,在温度30001下用乌氏粘度计,测定特性粘数078DL/G;红外及核磁表征详见图1、图6所示;热性能表征,详见图8及图9所示。说明书CN102660017A108/9页110096实施例60097(1)含嘧啶二甲酸的制备0098将4,6二氯嘧啶149G,对巯基苯甲酸28G,二甲基乙酰胺200G,甲苯80ML,氢氧化钾30G依次加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三颈瓶中,于温度150回流分水,反应10H生成含嘧啶二甲酸盐;将上述含嘧啶二甲酸盐溶液倒入冷水中,过滤,收集滤液,向。

37、滤液中加入1MOL/L的盐酸120ML进行酸化,得到浅黄色沉淀,将其过滤,滤饼经去离子水洗涤,除去水溶性杂质,再将滤饼溶解在2MOL/L的碳酸氢钠溶液中,过滤,收集滤液,向滤液中加入1MOL/L的盐酸120ML进行酸化,将其过滤,滤饼经去离子水、乙醇洗涤,进一步除去杂质,干燥后即得纯化的含嘧啶二甲酸314G,产率约为819。0099(2)含嘧啶二甲酰氯的制备0100将上述所得的含嘧啶二甲酸384G与200G三氯氧膦,三乙胺6G,二氯甲烷500ML依次加入带有磁力搅拌、回流冷凝器的棕色单颈瓶中,于温度40回流反应24H生成含嘧啶二甲酰氯;将反应液进行减压蒸馏至干涸状以除去反应溶剂及过量的酰化剂,。

38、再向反应瓶中加入甲苯600ML进行回流,趁热过滤,收集滤液缓慢降温即得到米黄色晶体,经过滤、真空干燥即得纯化含嘧啶二甲酰氯373G,产率约为887。01013聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺MDFEXA的制备0102将464G含砜基硫醚二胺,吡啶10G依次加入到装有100ML的NMP的三颈烧瓶中,于10搅拌溶解,将含嘧啶二甲酰氯455G加入到上述反应瓶中,于温度0下搅拌反应3H,继续在室温下反应10H,将反应粘液倒入500ML水中,即得线条状聚合物;将上述聚合物经水洗涤,于温度100下干燥3H,粉碎,分别用去离子水、丙酮提纯,在温度100下干燥12H得到高折射率聚芳硫醚嘧啶砜酰胺酰胺MDFEXA纯树脂。。

39、产品产率为969;用NMP为溶剂配置浓度为05G/DL的溶液,在温度30001下用乌氏粘度计,测定特性粘数11DL/G;红外及核磁表征详见图1、图7所示;热性能表征,详见图8及图9所示。0103表1为高折射率聚芳硫醚砜酰胺的溶解性实验表格01040105表中为室温可溶;微溶;为室温不溶;0106表2为高折射率聚芳硫醚砜酰胺的光学性能说明书CN102660017A119/9页1201070108SCS的百分含量;T450聚合物薄膜450NM透过率;NTE面内折射率(6328NM);NTM面外折射率(6328NM);NAV平均折射率(6328NM);N双折射率。说明书CN102660017A121/5页13图1图2说明书附图CN102660017A132/5页14图3图4说明书附图CN102660017A143/5页15图5图6说明书附图CN102660017A154/5页16图7图8说明书附图CN102660017A165/5页17图9说明书附图CN102660017A17。

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