[發明專利]含氟聯苯聚醚砜共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 201310403683.0
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103435805A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 重慶杰博科技有限公司
• 主分類號: C08G75/23
• 分類號: C08G75/23
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 霍本俊

技術領域

本發明涉及聚芳醚砜的合成技術領域，具體涉及一種含氟聯苯聚醚砜共聚物及其制備方法。

背景技術

聚芳醚砜是一類綜合物理性能非常優異的特種工程塑料，工業上重要的聚芳醚砜包括聚醚砜（PES）和聯苯聚醚砜（PPSU）。由于它們具有耐熱性（熱變形溫度200～220℃）、耐熱水性（可耐150～160℃的熱水或蒸汽）、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，所以長期以來在電子、電氣、機械、汽車、醫療器具、食品加工等領域得到廣泛的應用。

聚芳醚砜可以用各種方法生產，如美國專利4108837和4175175描述了聚芳醚和尤其是聚芳醚砜的制備。在這些專利中描述了幾種一步法和兩步法，二元酚的雙堿金屬鹽與二鹵代苯型化合物在砜或者亞砜溶劑存在下，在基本上無水的條件下反應，在兩步中，二元酚首先在砜或者亞砜溶劑存在下，通過與堿金屬或者堿金屬化合物進行縮聚反應。目前國際上以蘇威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。另一方面，雖然聚芳醚砜是透明聚合物，但是他們具有黃色或琥珀色光，這種黃色在大量應用中是不希望的，消費者使用的餐具和嬰兒奶瓶，是這類對顏色和外觀敏感的應用的例子。專利CN03813830.1采用有機含磷化合物、著色劑和增亮劑來降低黃度和提高透光率，達到了較好的效果，然而這種添加劑的方式不可避免在長期使用過程中會出現一些小分子物質，導致產品使用效果逐漸變差，而且可能會有潛在的安全問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種含氟聯苯聚醚砜共聚物及其制備方法，該含氟聯苯聚醚砜共聚物具有較高的透光率和較高的熱穩定性。

本發明公開了一種含氟聯苯聚醚砜共聚物，所述含氟聯苯聚醚砜共聚物為式I和式II表示的結構單元以50～99：1～50的摩爾比構成的無規共聚物，平均分子量為50000～200000：

式I為

式II為

或

式II中，X為或

進一步，所述式I和式II表示的結構單元的摩爾比為65～85：15～35。

進一步，所述含氟聯苯聚醚砜共聚物的端基為氯端基或氟端基。

進一步，所述含氟聯苯聚醚砜共聚物的玻璃化轉變溫度Tg為220～280℃。

進一步，所述含氟聯苯聚醚砜共聚物的特性粘度為0.2～1.0dl/g。

本發明公開了上述含氟聯苯聚醚砜共聚物的制備方法，由A、B和C三種單體組分，以堿金屬鹽為催化劑，在非質子極性溶劑中聚合制得；

A為聯苯二酚，其結構式為

B為4,4’-二氯二苯砜，其結構式為

C為含氟單體，可以為2-(3’-三氟甲基)苯基側基對苯二酚、雙酚AF、2-氟對苯二酚或十氟聯苯

2-(3’-三氟甲基)苯基側基對苯二酚的結構式為

雙酚AF的結構式為

2-氟對苯二酚的結構式為

十氟聯苯的結構式為

本發明中，聯苯二酚的羥基與4,4’-二氯二苯砜的氯基發生縮合反應得到式I表示的結構單元；如果選用前三種含氟單體（2-(3’-三氟甲基)苯基側基對苯二酚、雙酚AF、2-氟對苯二酚），其羥基與4,4’-二氯二苯砜的氯基發生縮合反應得到式II表示的一種結構單元；如果選用后一種含氟單體（十氟聯苯），其對位氟基與聯苯二酚的羥基發生縮合反應得到式II表示的另一種結構單元；三種單體同時加入，因此無規共聚為本發明的含氟聯苯聚醚砜三元共聚物。

進一步，具體制備步驟如下：

1）將A、B和C三種單體組分攪拌加熱溶解在非質子極性溶劑中，再加入堿金屬鹽和二甲苯，在攪拌下升溫至190～220℃反應，排出水和二甲苯后，在230～240℃下繼續反應3～4小時，停止反應，即完成聚合反應得到聚合物粘液；

2）將聚合物粘液冷卻，粉碎，然后加水反復煮沸，直至鹽含量降低到5ppm以下后，將所得聚合物粉末烘干，即得到所述含氟聯苯聚醚砜共聚物。

進一步，所述堿金屬鹽為碳酸鈉、碳酸鉀或兩者的混鹽。

進一步，所述非質子極性溶劑為環丁砜或N-甲基吡咯烷酮。