[發明專利]一種低氯聚苯硫醚樹脂的合成方法

有效

• 申請號: 200910167830.2
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101665570A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 陳遜
• 申請（專利權）人: 德陽科吉高新材料有限責任公司
• 主分類號: C08G75/02
• 分類號: C08G75/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于高分子材料樹脂合成生產領域。

背景技術

高性能聚苯硫醚具有優異得耐化學藥品性和高溫下的熱穩定性，并具有阻燃、絕緣、耐輻射和良好的機械性能。為探索該材料的合成方法，是各國的研究者們一直在不斷努力的尋求。

在美國專利NO：4761468中敘述了使用巰基和巰基金屬鹽等化學物質在聚苯硫醚樹脂合成以后對聚苯硫醚樹脂進行處理，從而降低聚苯硫醚樹脂中氯元素的含量，這樣處理以后是聚苯硫醚樹脂通過改性應用于電子元件領域，其主要目的是提高聚苯硫醚材料的絕緣性能。

就現有聚苯硫醚合成技術來看，聚苯硫醚樹脂的合成一般采用硫化鈉與對二氯苯(P-DCB)為原材料的方式，雖然美國Phillips公司和日本的聚苯硫醚樹脂生產公司生產的聚苯硫醚樹脂基本沒有在原材料上改變多少，從而也沒有改變聚合物的分子結構，但未見其摻混其他二鹵化合物的樹脂的具體工藝介紹。

本發明的目的是研究一種含有低鹵元素的聚苯硫醚樹脂樹脂的聚合工藝，通過合理選擇工藝控制條件、原料、助劑、調節劑、脫離子劑，并在合成過程中一次性處理好，從而改善樹脂的多分散系數和氧指數和降低鹵素元素的含量，達到優化其電氣絕緣性能的最終目的。

發明內容

本發明的目的是通過以下手段實現的。

一種低氯聚苯硫醚樹脂的合成方法，采用硫化鈉與對二氯苯為原料，N-甲基-2-吡咯烷酮為溶劑，在堿金屬助溶劑作用下縮聚生產聚苯硫醚樹脂；硫化鈉與對二氯苯的摩爾比為1∶1；合成工藝如下：

1、在硫化鈉脫水處理階段，分別加入助溶劑和0.3-0.6％mol助劑氫化鋁鋰，攪拌下緩慢升溫2-8小時，升溫至190-203℃下脫水；

2、加入對二氯苯后的縮聚階段，升溫至200-240℃，預聚合反應1-3小時；

3、利用2)合成的重均分子量為10000-15000的聚苯硫醚樹脂混合物，經乙醇萃取出其中溶劑，然后用去離子水洗滌除去氯化鈉，采用110℃真空干燥3h后，加入N-甲基-2-吡咯烷酮溶劑，使預聚合成的聚苯硫醚樹脂含量為20-30％。加入0.5-0.6％mol分子量調節劑2，5-二甲基對氯氨基苯或2，5-二甲基對氯硝基苯，升溫至200-280℃，聚合反應2-3小時；

4、在3)的溶劑體系中加入0.5-0.6％mol分子量調節劑2，5-二甲基對氯氨基苯或2，5-二甲基對氯硝基苯，升溫至200-280℃，聚合反應2-3小時；

5、經1)、2)、3)、4)步驟得到的混合物，在150-190℃下再加入3.0-3.3％mol調節劑2，5-二甲基對氯苯磺酸鈉或2，5-二甲基對氯苯甲酸鈉，再升溫到210-280℃繼續攪拌1小時。

6、經1)、2)、3)、4)、5)步驟得到的混合物，在100-200℃的時候，再加入0.3-0.6％mol脫離子劑；

7、經1)、2)、3)、4)、5)、6)步驟得到的混合物，在100-200℃過濾后，濾餅冷卻到50-80℃用低沸點液體化合物萃取、過濾后得到目標產物。

采用如上手段后，尤其是2，5-二甲基對氯氨基苯或2，5-二甲基對氯硝基苯，2，5-二甲基對氯苯磺酸鈉或2，5-二甲基對氯苯甲酸鈉作為分子量調節劑原料摻混后，得到多分散系數較低且分子量分布很窄，以及重均分子量在50000-51000之間，鹵元素含量在301-331之間的聚苯硫醚樹脂樹脂，樹脂的結晶度、白度、機械強度、熔融黏度、氧指數、多分散系數更為優異，本方法合成的聚苯硫醚樹脂用于電子電器的絕緣材料，其樹脂的絕緣性能更為優異，及其他性能得到進一步提高，使用溫度和熔點都有不同程度地提高。

本發明在-Ar-S-的分子結構的末端接上-Ar-M結構(M表示為氨基、羧基鹽、磺酸鹽)，在高分子材料的末端形成-Ar-S-Ar-M這樣一種分子結構，而這些分結構可能是有序排列、無序排列、甚至通過加料來的控制分子結構——即封端式的分子結構，這樣的目的是提高聚苯硫醚樹脂樹脂的電絕緣性能指標，采用本發明得到的聚苯硫醚樹脂樹脂用于注塑、擠塑成模制品，會提高模制品的電絕緣強度。

本發明所采用的助溶劑可以是氯化鋰、硫化鋰、碳酸鋰、甲酸鋰醋酸鋰、甲酸鈉、醋酸鈉、甲酸鈣、乙酸鈣、甲酸鎂、乙酸鎂、甲酸鉀、乙酸鉀等物質。