[發明專利]一種生產高分子量聚苯并咪唑的連續聚合方法

有效

• 申請號: 200580022314.0
• 申請日: 2005-06-09
• 公開（公告）號: CN101326216A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 博比·G·道肯斯;迪安·J·貝克;麗塔·H·昭一娜
• 申請（專利權）人: PBI性能產品公司
• 主分類號: C08G69/42
• 分類號: C08G69/42;C08G75/00;C08G69/26;C08G79/02
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所
• 代理人: 王立昌

發明背景?

本發明提供一種用連續聚合生產PBI聚合物的方法，該方法從熔化到固相變化期間始終攪拌，與標準兩級固相聚合“SSP”法相反，此為單級法。單級法將有益于工業化生產，因為目前反應器的規格足夠大，在現行反應方法第一級期間，引起高度發泡狀態被觀察到。?

在美國專利US3,509,108和US4,312,976中，過去對聚苯并咪唑的單級聚合已有說明。Prince的美國專利US3,509,108要求保護一種在460-500℃高溫和高壓至500psig狀態下的單級聚合法。Choe的美國專利US4,312,976要求保護一種在催化劑存在下(以重量計，高達1％)用TAB加IPA(異酞酸或二羧酸)生產高分子量PBI聚合物的單級熔聚法。在溫度高于單體熔融溫度狀態下，340-450℃，在至少大氣壓力下，使單體發生反應以產生至少0.5的本征粘度。?

Prince的參考文獻中教導的高壓使該方法成本高且難以運行。Choe的參考文獻消除Prince所教導的高壓需要，但需要一種催化劑增加物。因此，如Ward的美國專利US4,672,104所教導，對于聚苯并咪唑的生產，工業產品是用兩級法制造。?

本征粘度(下文為“IV”)是已知濃度溶液的比粘度與將溶質濃度外推到零濃度的比，以單位dL/g計。本征或固有粘度也被稱為特性粘度數。它與聚合物平均分子量成正比。dL/g，IV(本征粘度)的測量是基于聚合物試樣的濃度，g/100ml或g/分升。在80℃下，以0.4％(w/v)水平將聚合物溶解在100ml96.5％(+/-0.5％)的硫酸中。過濾后，在25+/-0.1℃的水浴中使用校準的Cannon-Fenske毛細管粘度計對于IV測量等量樣本，測量PBI聚合物溶液對溶解溶劑的流動時間(秒)。IV＝ln(t1/t2)/c，其中PBI溶液的流動時間(t1)相對于溶劑流動時間(t2)的自然對數除以PBI溶液的濃度。?

發明概述?

一種生產高分子量聚苯并咪唑的單級熔聚法，該方法包括以下步驟：提供一個具有攪拌裝置和真空裝置的反應容器；用反應物填充反應容器，該反應物選自：(A)四氨基聯苯(TAB)和(B)間苯二甲酸二苯基酯(DPIP)；在持續攪拌下和在用惰性氣體吹掃的真空下，使反應物進行反應；在持續攪拌下，將反應物溫度保持在不超過290℃，使得容器中的壓力升高，用惰性氣體吹掃至相變完成，當溫度達到250℃時，壓力升至略微正壓；和，在保持持續攪拌和惰性氣體吹掃的同時，保持略微正壓，將所述反應容器內部的反應物溫度升高。?

在這種生產聚苯并咪唑的單級熔聚法中，在持續攪拌和用惰性氣體吹掃的真空下，使反應物進行反應的步驟在沒有鹵化有機硅聚合催化劑或含磷聚合催化劑存在下或在鹵化有機硅聚合催化劑和含磷聚合催化劑兩者都不存在下進行。優選地，用于本發明的反應容器是高強度反應容器。?

對本發明的詳細說明?

一種生產高分子量聚苯并咪唑的單級熔聚法，該方法包括以下步驟：提供具有攪拌裝置和真空裝置的反應容器；用反應物填充反應容器，該反應物選自：(A)四氨基聯苯(TAB)，優選3，3’，4，4’-四氨基聯苯或近似的/類似的芳香族和芳香雜環四氨基化合物；和(B)間苯二甲酸二苯基酯(DPIP)，優選1，3-苯二羧酸、二苯酯或近似的/類似的芳香二羧酸酯；在持續攪拌下和用惰性氣體吹掃的真空下，使反應物進行反應；在持續攪拌下，將反應物溫度保持在不超過290℃，使得容器中的壓力升高，用惰性氣體吹掃，至相變完成，當溫度達到250℃時，壓力升至略微的正壓；和，在保持持續攪拌和惰性氣體吹掃的同時，保持略微的正壓，將所述反應容器內部的反應物溫度升高。在裝入反應物之后，在169至508毫巴(5英寸汞柱至15英寸汞柱(12.7至38.1cm汞柱))之間的真空下，在二者之間或等于20℃到25℃下，將反應容器開始放置。一旦反應開始，容器內的壓力開始逐漸升高。當反應容器內的溫度達到250℃時，壓力升至略微正壓。?

在這種生產聚苯并咪唑的單級熔聚法中，在持續攪拌和用惰性氣體吹掃的真空下使反應物進行反應的步驟在沒有鹵化有機硅聚合催化劑或含磷聚合催化劑存在下或在鹵化有機硅聚合催化劑和含磷聚合催化劑兩者都不存在下進行。?