[發(fā)明專利]半芳族聚芳硫醚酰胺及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110341019.9
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102443165A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊杰;張剛;王孝軍;龍盛如;李東升;張遂新
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: C08G69/42
• 分類號: C08G69/42;C08G69/28
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 鄧?yán)^軒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半芳族聚芳硫醚酰胺及其制備方法，屬于高分子合成領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚芳硫醚和半芳族聚酰胺均是性能優(yōu)良的工程塑料，具有良好的力學(xué)，熱學(xué)性能等，為綜合兩種聚合物的優(yōu)點(diǎn)，提高聚芳硫醚的玻璃化溫度和熔點(diǎn)，改善其韌性，改善半芳族聚酰胺的加工性能(如用對苯二甲酰氯，1，6-己二胺等合成出的半芳族聚酰胺由于其高密度氫鍵，使得其熔點(diǎn)與分解溫度非常接近，從而導(dǎo)致其無法加工成型)，克服聚酰胺耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及耐化學(xué)腐蝕性差的缺點(diǎn)；我們設(shè)計(jì)和制備了半芳族聚芳硫醚酰胺這類聚合物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種半芳族聚芳硫醚酰胺聚合物及其制備方法，其特點(diǎn)是將二胺單體與芳香二甲酰氯單體于室溫下經(jīng)過界面縮聚的方法制備半芳族聚芳硫醚酰胺聚合物，它具有收率高、分子量較高、易加工、耐高溫、耐腐蝕、阻燃的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)，其中所述原料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。

半芳族聚芳硫醚酰胺的起始原料由以下組分組成：

催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸鉀中的任一種。

有機(jī)溶劑為1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、環(huán)己烷、環(huán)己酮、氯苯或間二氯苯中的任一種。

半芳族聚芳硫醚酰胺的制備方法包括以下步驟：

(1).半芳族聚芳硫醚酰胺的制備

將二胺單體6～20份，催化劑4～10份依次加入到30～100份的去離子水中，于室溫下溶解將芳香二甲酰氯單體5～56份溶解到裝有50～200份有機(jī)溶劑的燒杯中，再將上述配置好的二胺單體溶液緩慢倒入到上述燒杯中，靜置1～10min，在溶液界面處形成白色聚合物薄膜，以0.2m/min的速度將界面處形成的薄膜連續(xù)抽出，獲得條帶狀半芳族聚芳硫醚酰胺樹脂，其化學(xué)式為：

其中，n＝10-200

(2).半芳族聚芳硫醚酰胺的純化

將上述聚合物經(jīng)水、乙醇洗滌，于溫度50～200℃干燥2～8h，粉碎，再分別用去離子水、丙酮提純，于溫度80～200℃干燥1～20h得到純樹脂。

性能測試

本發(fā)明制備的半芳族聚芳硫醚酰胺的結(jié)構(gòu)經(jīng)紅外光譜測試和¹H-NMR得到了證實(shí)，如圖1～圖7所示。通過調(diào)控反應(yīng)物濃度、物料配比及反應(yīng)溫度，制備不同粘度的半芳族聚芳硫醚酰胺；并以濃硫酸為溶劑，配制0.5g/dl的樣品液，在溫度30.0±0.1℃下用烏氏粘度計(jì)測定聚合物的特性粘數(shù)[η]＝0.40～2.0dl/g。同時(shí)對所制備的聚合物進(jìn)行了溶解性實(shí)驗(yàn)，詳見表1所示，圖8為半芳族聚芳硫醚酰胺在氮?dú)鈿夥罩械臒崾е厍€。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.采用含有硫醚結(jié)構(gòu)的芳香二甲酰氯作為反應(yīng)單體，由于柔性鏈段硫醚鍵的引入可以有效地降低半芳族聚酰胺的熔點(diǎn)[聚對苯二甲酰己二胺(PA6T)的熔點(diǎn)在370℃左右，但PA6T在330℃存在少量分解，導(dǎo)致其應(yīng)用受限，目前商業(yè)化的PA6T大多是其共聚改性產(chǎn)品]，從而改善其加工性能；同時(shí)反應(yīng)中所采用的二胺單體產(chǎn)品易得，價(jià)格低廉。

2.聚合反應(yīng)過程中采用的是室溫界面聚合，避免了高溫聚合對能源的浪費(fèi)，它具有工藝簡單，安全性好、重復(fù)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，產(chǎn)品分子量高、收率高、純度高，污染小且溶劑容易回收等優(yōu)點(diǎn)。

3.該類聚合物可用于特種工程塑料和高性能高分子復(fù)合材料，以及制備耐熱、耐化學(xué)腐蝕部件與制品，同時(shí)由于其優(yōu)異的熔體流動性還可將其用于制備構(gòu)型復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。

附圖說明：

圖1為聚4，4′-雙(4-甲酰氯苯基硫醚)二苯砜-己二胺---PASSA-6、聚4，4′-雙(4-甲酰氯苯基硫醚)二苯砜-丁二胺---PASSA-4、聚4，4′-雙(4-甲酰氯苯基硫醚)二苯砜-乙二胺---PASSA-2、聚4，4′-雙(4-甲酰氯苯基硫醚)苯-己二胺---PASA-6、聚4，4′-雙(4-甲酰氯苯基硫醚)苯-丁二胺---PASA-4和聚4，4′-雙(4-甲酰氯苯基硫醚)苯-乙二胺---PASA-2的紅外譜圖