[發(fā)明專利]聚亞芳基醚及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110415322.9
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102807673A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設計）人: 金容兌;金秦圭;張福男;金重仁;金榮駿;金知興;李昌宰
• 申請（專利權）人: 第一毛織株式會社
• 主分類號: C08G65/44
• 分類號: C08G65/44
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

技術領域

本發(fā)明涉及聚亞芳基醚及其制備方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于制備聚亞芳基醚的方法和通過該方法制備的聚亞芳基醚，該方法在聚亞芳基醚的聚合中利用苯甲醚，并因此不涉及由水所致的處理或催化活性下降的風險，因而該方法是環(huán)境友好的。

背景技術

聚亞芳基醚具有優(yōu)良的耐熱性，并且與包含芳族乙烯基樹脂的熱塑性樹脂組合物摻混可賦予其耐熱性。

這樣的聚亞芳基醚通常在存在氧的情況下，通過銅鹽或錳鹽以及胺化合物的催化結合而制備。錳鹽不會由于在聚合中產生的水而使催化活性降低，但是如果保留在聚合的聚亞芳基醚中，會產生顏色并涉及熱穩(wěn)定性的下降。為了利用銅鹽和胺化合物的組合作為催化劑以生產聚亞芳基醚，有人提議利用乙腈、氯仿、甲苯、苯、吡啶、乙苯、環(huán)己烷、二甲苯、氯苯、硝基苯、1，2-二氯苯、或水作為溶劑的方法。最近，通常使用的是甲苯或氯仿。

然而，在使用甲苯作為溶劑時，在聚合的初始階段發(fā)生強烈反應，使得難以調節(jié)聚合熱，并且由于甲苯的燃點(引火點，flash?point)低而很難處理甲苯。此外，如果水在聚合期間產生，水的低溶解性導致水層分開，而銅胺催化劑遷移到分開的水層中，由此降低催化活性并導致更長的聚合時間以及低產率。為了解決這些問題，使用干燥劑(MgSO₄)以除去產生的水，加入表面活性劑或加入兩性溶劑(如醇)以防止催化活性的下降。

在使用氯仿作為溶劑時，其在處理中是危險的，且考慮到環(huán)境，其也是不適合的，因為氯仿是致癌物，并且與芳香族熔劑(苯、甲苯等)相比，會產生大量的副產物，如二苯基醌(diphenyl?quinone)。

因此，需要開發(fā)用于制備聚亞芳基醚的新方法，其對人無害，可確保在處理和反應中的穩(wěn)定性，且不會降低催化活性。

發(fā)明內容

本發(fā)明一方面提供了用于制備聚亞芳基醚的方法，其對人無害，是環(huán)境友好的，在處理和反應中具有穩(wěn)定性，容易調節(jié)聚合熱，并且不會由于聚合期間產生的水而降低催化活性。

此外，使用包含苯甲醚和非溶劑(non-solvent)的溶解劑以高產率制備聚亞芳基醚，其分子量的調節(jié)取決于苯甲醚和非溶劑之間的比例。

本發(fā)明另一方面提供通過該方法制備的聚亞芳基醚。

聚亞芳基醚包含約1至約3,000ppm的苯甲醚。可替換地，聚亞芳基醚包含約1至約3,000ppm的苯甲醚和約1至約3,000ppm的非溶劑。

聚亞芳基醚可包含銅鹽催化劑。

聚亞芳基醚可具有約15,000至約50,000g/mol的重均分子量。

可替換地，聚亞芳基醚可具有約20,000至約70,000g/mol的重均分子量。

此外，聚亞芳基醚可具有約50,000至約300,000g/mol的重均分子量。

非溶劑可為在聚亞芳基醚中不可溶且在催化劑中可溶的溶劑。非溶劑可包含C1至C4醇類(C1?to?C4?alcohols)、水和酮類(ketones)中的至少一種。

聚亞芳基醚可包含銅鹽催化劑。

本發(fā)明另一方面提供了用于制備聚亞芳基醚的方法。該方法包括，使單羥基芳族化合物在存在催化劑、氧、和溶解劑的情況下反應，其中溶解劑(dissolving?agent)包含苯甲醚(茴香醚)。

催化劑可包含銅鹽。

催化劑可包括復合催化劑(complex?catalyst)，該復合催化劑包含銅鹽和胺化合物。

單羥基芳族化合物可由式1表示：

[式1]

其中，X表示氫或鹵素(halogen)；且R₁、R₂、R₃和R₄各自獨立地表示氫、鹵素、C1至C6烷基、或C6至C12芳基。

該方法可包括通過混合單羥基芳族化合物、銅鹽和苯甲醚，制備反應混合物；并在存在氧的情況下將胺化合物加入到反應混合物中。

該方法可包括通過混合銅鹽、胺化合物和包含苯甲醚的溶解劑來制備反應混合物；并在存在氧的情況下將單羥基芳族化合物加入到反應混合物中。單羥基芳族化合物可溶解于包含苯甲醚的溶解劑中，然后在存在氧的情況下加入到所述反應混合物中。溶解劑可只包含苯甲醚或包含苯甲醚和非溶劑的混合溶液。

在混合溶液中，苯甲醚和非溶劑的重量比可為約7∶3至3∶7。

溶解劑在反應混合物中可以約70至約95wt％，例如，約75至約90wt％的量存在。