纳迪克酸酐的合成与应用

简述

纳迪克酸酐又名降冰片烯二酸酐，简称NA，是一种常温常压下表现为白色或微黄色晶体或粉末的化学品，溶于丙酮、乙醇、甲苯、醋酸乙酯、氯仿等，微溶于石油醚。纳迪克酸酐有潮解性，高温受热易升华。

合成方法

有机化学领域公开了一种以裂解碳五为原料连续化联产纳迪克酸酐和甲基四氢苯酐的方法。从连续反应器下部加入裂解碳五，从连续反应器顶部加入顺丁烯二酸酐颗粒，裂解碳五中的环戊二烯与顺丁烯二酸酐颗粒反应，生成的固相纳迪克酸酐沉降至连续反应器底部；未完全反应的裂解碳五液相从连续反应器上部的溢流口流出；将未完全反应的裂解碳五液相与熔融状态的顺丁烯二酸酐泵入微通道反应器内进行反应，得到甲基四氢苯酐。本方法改变了传统制得固体纳迪克酸酐的反应方式，其反应方式的实质是两种原料在相向运动中反应。通过顺丁烯二酸酐颗粒受重力影响向下运动，裂解碳五向上运动的反应方式实现了连续化反应，是相关制备技术的巨大进步[1]。

应用

纳迪克酸酐主要用于聚合物研究，将其改性或是制备的聚合材料具有更好的气干性，更高的耐热性、光洁度，更高的电性能、耐腐蚀性能和机械强度。

文献报道了一种具有形状记忆性能的热固性环氧树脂的制备方法，步骤如下：将钛酸钾晶须固体溶解在N,N-二甲基酰胺中，再用超声波清洗机对其进行超声分散3-10分钟，得到活性钛酸钾晶须分散液；将钛酸钾晶须分散液加入环氧树脂中，搅拌均匀后，加热；将纳迪克酸酐和乙酰丙酮锌溶于丙酮中，搅拌均匀后将其加入混合溶液中，搅拌后干燥，然后导入模具中进行分段升温，最后自然冷却成型即得具有形状记忆性能的热固性环氧树脂。上述方法制备的热固性环氧树脂具有较高的比模量及良好形状记忆稳定性与恢复力，在结构件，功能件中具有广泛的应用价值[2]。另外，各种乙烯加成纳迪克酸酐的聚合物可用于形成各种正型和负型感光性组合物，相关组合物能够形成显示优异的介电性能(低k)和热性能的高分辨率成像膜，因此可用于制造各种微电子器件和光电子器件等[3]。

在填料领域公开了一种纳迪克酸酐表面改性的碳酸钙填料，该改性碳酸钙由下列重量份的原料制成：碳酸钙200，失水山梨醇脂肪酸酯1-2，硝酸银1-2，明矾5-6，二氧化硅1-2，海藻酸钙1-2，纳米陶土3-4，纳迪克酸酐1-2，助剂4-5。采用纳迪克酸酐，失水山梨醇脂肪酸酯等物质对碳酸钙进行改性处理，得到的改性碳酸钙粉体吸油值，粘度，活化率等性能指标均得到改善，更容易在高分子聚合物中分散和相容，能够有效的提高PVC材料的力学性能，达到良好的增韧补强效果[4]。

最后，纳迪克酸酐还可作为增塑剂的合成原料。以纳迪克酸酐(NA)，甲基丙二醇(MPO)为原料，2-乙基己 醇为封端剂，环己烷为带水剂，钛酸四正丁酯为催化剂的条件下，经过缩聚，减压蒸馏制备增塑剂聚纳迪克酸甲基丙二醇酯(P-MPO-NA)。通过对醇酸物质 的量比，反应时间，封端剂及催化剂用量的考察，得到反应的最佳工艺条件为：纳迪克酸酐，甲基丙二醇，2-乙基己醇物质的量比为 1.0：1.20：0.60，催化剂质量分数为0.15%，反应时间7h，酯化率达到99.60%。通过红外光谱分析(FT-IR)，热重分析(TG)等 对P-MPO-NA的结构和热稳定性进行表征。将其与邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DOP)，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，柠檬酸三丁酯(TBC) 分别加入到聚氯乙烯(PVC)树脂中，进行耐抽出，耐迁移，拉伸强度，断裂伸长率和热稳定性能对比研究。结果表明，该聚酯增塑剂较DOP，DBP，TBC 有更好的耐迁移，耐抽出性，并且韧性好，同时提高了PVC的热稳定性[5]。

参考文献

[1]崔广军,李辉阳,高军亮,等.以裂解碳五为原料连续化联产纳迪克酸酐和甲基四氢苯酐的方法:CN202211411036.X[P].CN115572274B.

[2]杨桂生,计娉婷,朱敏.一种具有形状记忆性能的热固性环氧树脂的制备方法:CN201710462523.1[P].CN109135182A.

[3]B·卡纳普,C·伯恩斯.纳迪克酸酐聚合物及由其衍生的感光性组合物:CN201780046385.7[P].CN109476948A.

[4]窦念根.一种纳迪克酸酐表面改性碳酸钙填料:CN201410003700.6[P].CN103788411A.

[5]苗红艳,蒋平平,董玉明,et al.纳迪克酸酐聚酯PVC增塑剂的制备及其性能研究[J].塑料工业, 2012, 40(7):6.DOI:CNKI:SUN:SLGY.0.2012-07-027.