[發明專利]聚聯苯砜醚與聚醚砜三元共聚物的制備方法

有效

• 申請號: 200910217764.5
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN101704951A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 吳忠文;馬榮堂
• 申請（專利權）人: 金發科技股份有限公司
• 主分類號: C08G75/23
• 分類號: C08G75/23;C09D181/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張景林;劉喜生

技術領域

本發明屬高分子材料領域，具體涉及一種利用三元共聚技術在一套生產設備 中制備系列聚聯苯砜醚與聚醚砜三元共聚物的方法。

技術背景

聚醚砜是一種綜合物性非常優異的特種工程塑料，由于它具有耐熱性(熱變 型溫度200～220℃)、耐水解性(可耐150～160℃熱水或蒸氣)、抗蠕變性、尺 寸穩定性、耐沖擊性、耐化學藥品性、無毒、阻燃等優異的綜合性能，所以長期 以來已在電氣、電子、機械、汽車、熱水、醫療器具、食品加工等領域得到廣泛 應用。目前國際上以Solvay公司為主已有萬噸級以上產能。不過在長期的應用 推廣過程中，不同的應用領域都不斷提出了更高耐熱等級的使用要求，換句話講 都很希望在保持其力學特性的前提下能將其耐熱等級由現在的H級提高到C級 的品種問世。我們則是在這種市場需求的推動下，在過去已申請的有關聚砜類專 利，如ZL200510017259.8的基礎上，從分子設計原理出發，在首先合成成功含 聯苯砜結構單體的前提下，通過三元共聚技術完成了制備更高耐熱等級的含聯苯 砜醚結構共聚物的研究，并完成了本專利。

發明內容

本發明的要旨在于在耐高溫有機溶劑的存在下，向反應體系中同時加入：

(1)4，4′-二氯二苯砜

(2)4，4′-二氯苯聯苯砜

(3)4，4′-二羥基二苯砜

三種單體和成鹽劑堿金屬碳酸鹽M₂CO₃后，在一定的升溫程序和維持時間 的反應條件下就可以得到分子鏈中含有下述兩種重復單元結構的三元共聚物，

即A₂B₂鏈段I，

即A₂′B₂鏈段II。

其具體反應步驟是：在裝有溫度計、通氮氣管、冷凝分水器和攪拌器的三口 燒瓶中，加入高溫有機溶劑并開始攪拌加熱，待溫度達到80℃后開始依次加入 4，4′-二氯二苯砜、4，4′-二氯苯聯苯砜、4，4′-二羥基二苯砜，體系含固量為20～35％， 繼續攪拌至單體全部溶解后，再升溫到100℃時向體系中加入比所加4，4′-二羥 基二苯砜摩爾數過量5～10％的堿金屬碳酸鹽成鹽劑，并隨后按每摩爾聚合物加 入60～100ml二甲苯的比例加入二甲苯；在攪拌下繼續升溫，體系開始成鹽反應， 體系溫度控制在190～210℃之間，待體系出水量達到理論值時表示第一段成鹽 反應完成；此時再將體系溫度升到230～236℃，維持3～4小時即可完成聚合反 應得到聚合物粘液；

停止反應后將聚合物粘液直接注入室溫蒸餾水中冷卻，得到條狀固體物；將 條狀固體物在水存在下放入組織粉碎機中粉碎成粉狀后，過濾得到含有聚合物、 可溶于水的溶劑和鹽的固體粉末，再將固體粉末加入無離子水中加熱煮沸1小時 后過濾以除去可溶于水的溶劑和鹽；然后再將含聚合物的固體粉末用相同的操作 反復煮沸8～10次，直至用硝酸銀檢測煮沸后的濾液中氯離子含量合格后，結束 煮沸；將所得聚合物粉末真空干燥到水份重量含量低于0.5％為止，即得到含有 鏈段I和鏈段II的三元聚合物。

進一步地，當上述三種單體的配料比(即摩爾數比)分別為：

(1)A₂∶A₂′≥99％∶1％時，B₂的摩爾數用量為A₂和A₂′的摩爾數和 得到的三元共聚物中，鏈段I的含量≥99％，鏈段II的含量≤1％，三 元共聚物的宏觀物性與相應的聚醚砜(PES)相同。

(2)當A₂∶A₂′≤1％∶99％時，B₂的摩爾數用量為A₂和A₂′的摩爾數和 得到的三元共聚物中，鏈段II的含量≥99％，鏈段I的含量≤1％，三 元共聚物的宏觀物性與相應的聚聯苯砜醚相當。

當4，4′-二氯二苯砜、4，4′-二氯苯聯苯砜兩者的用量和相對于4，4′-二羥基二苯 砜過量時，可得到氯端基聚合物，其結構為： 其熱穩定性好可用作工程塑 料使用。

當4，4′-二羥基二苯砜相對于4，4′-二氯二苯砜、4，4′-二氯苯聯苯砜兩者的用 量和過量時，則可得到羥端基聚合物，其結構為： 可用作涂料使用。