[發明專利]可溶聚芳醚酮及其制備方法

無效

• 申請號: 201210154856.5
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102702506A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 樊李紅;沙明明;李名家;黃登峰;曹榮輝;任芙蓉
• 申請（專利權）人: 武漢康斯泰德科技有限公司
• 主分類號: C08G65/40
• 分類號: C08G65/40;C08G8/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

技術領域

本發明涉及一種可溶聚芳醚酮，其規范的化學名稱為：[聚(4，4′-二氟二苯酮-聯苯二酚)-聚(4，4′-二氟二苯酮-酚酞)]嵌段共聚物，本發明還涉及其這種可溶聚芳醚酮的制備方法，它屬于工程高分子材料科學領域。

背景技術

聚醚醚酮(PEEK)是聚芳醚酮類聚合物的典型代表之一，作為一種半結晶型(有定型)的熱塑性塑料，通常是由對苯二酚、4，4′-二氟二苯酮高溫縮聚合成。由于其具有良好的熱穩定性、機械物理性、抗輻射性、電絕緣性等性能，在航空航天、汽車制造、電子電器等領域有著廣闊的應用前景。因此，自問世以來就受到了廣泛而高度的關注。英國Victrex公司在20世紀70年代末首次開發成功了PEEK的合成方法，并與1987年投入工業生產；Man?Li等人于2010年采用微波輔助法合成出了聚醚醚酮；中國專利CN100582133C于2010年采用單組分的Na₂CO₃作為縮合劑合成出了聚醚醚酮。但是，所合成的聚醚醚酮樹脂玻璃化轉變溫度相對較低，通常在143℃左右，而且溶解性能差(通常只能溶于濃H₂SO₄等強質子性酸)，加工成型較困難。目前來說，優良的溶解性能和加工性能已成為評價耐高溫聚合物重要的性能指標，而不再僅對耐熱等級高等性能進行評價。

因此，在PAEK(聚芳醚酮)樹脂的耐熱性不降低的前提下，合成可溶解的、無定型的高性能熱塑性塑料，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的第一目的在于克服現有聚醚醚酮(PEEK)樹脂材料玻璃化轉變溫度較低和溶解性較差的缺點，而提供一種可溶聚芳醚酮。它的玻璃化轉變溫度和溶解性都有了較大的提高。

本發明的另一目的在于提供這種可溶聚芳醚酮的制備方法。

可溶聚芳醚酮，其特征在于它是一種由醚鍵和酮基連接芳環組成的高分子聚合物，平均分子量為15000，熔點為390℃，其分子結構式為：

制備上述可溶聚芳醚酮的方法，其特征在于它是采用復合催化劑Na₂CO₃和K₂CO₃，復合溶劑二苯砜和環丁砜，加入線性結構的聯苯二酚單體和非線性結構的酚酞單體，并且反應后期采用聯苯二酚作為擴鏈劑的方式，具體的制備過程包括如下步驟：

(1).向反應容器中加入溶劑二苯砜和環丁砜，升溫至其溶解，然依次加入4，4′-二氟二苯酮、聯苯二酚和酚酞，其中4，4′-二氟二苯酮：聯苯二酚和酚酞的摩爾比=1∶1.0～1.5；

(2).將預先粉碎過200-300目篩干燥好的Na₂CO₃和K₂CO₃迅速加入到反應體系中，其中Na₂CO₃：K₂CO₃的摩爾比=18-20∶1；4，4′-二氟二苯酮：Na₂CO₃和K₂CO₃的摩爾比=1∶1～5，在100～150℃下繼續攪拌20～40min，使得體系中的聯苯二酚和酚酞單體與碳酸鈉、碳酸鉀反應生成鈉鹽和鉀鹽，然后將反應體系溫度升高到160～180℃，生成的鈉鹽和鉀鹽隨后與4，4′-二氟二苯酮發生聚合反應，反應20～40min后，在15min內將溫度升高到220～240℃；

(3).反應1～1.2小時后，將反應溫度升高到240～260℃，立即向反應體系中加入擴鏈劑聯苯二酚，其中4，4′-二氟二苯酮：聯苯二酚的摩爾比=1∶0.01～1.0，同時加大反應速度，反應1～1.5小時后停止加熱；

(4).最后待聚合粘液冷卻至室溫，直接向其中依次加入丙酮、乙醇、蒸餾水分別進行洗滌，各洗滌三次，干燥后得到本發明產品。

在上述技術方案中，所述二苯砜：環丁砜的摩爾比為80∶20～20∶80。

在上述技術方案中，所述聯苯二酚：酚酞的摩爾比為100∶10～10∶100。

在上述技術方案中，所述Na₂CO₃：K₂CO₃的摩爾比=19.4∶1。

在上述技術方案中，所述4，4′-二氟二苯酮：二苯砜和環丁砜的摩爾比為1∶1.5。