[發(fā)明專利]半芳族聚芳醚酰胺及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310752739.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103739839A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張剛;李志敏;楊杰;李艷;李東升;龍盛如
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G65/40
• 分類號(hào): C08G65/40;C08G65/46;C07C233/78;C07C231/02
• 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，為綜合兩種聚合物的優(yōu)點(diǎn)，提高聚芳醚的機(jī)械性能，改善其韌性及加工流動(dòng)性，同時(shí)改善半芳族聚酰胺的加工窗口（如用對(duì)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)致其加工窗口比較小），克服聚酰胺耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及耐化學(xué)腐蝕性差，容易燃燒的缺點(diǎn)；我們?cè)O(shè)計(jì)了半芳族聚芳醚酰胺這類聚合物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種半芳族聚芳醚酰胺聚合物及其制備方法，其特點(diǎn)是將半芳族二鹵代二酰胺與芳族二酚通過(guò)溶液縮聚的方法制備半芳族聚芳醚酰胺聚合物，它具有收率高、分子量高、易加工、耐高溫、耐腐蝕及阻燃的優(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(shuō)明外，均為重量份數(shù)。

半芳族聚芳醚酰胺的起始原料由以下組分制成，按重量計(jì)為：

其中，芳族二酚為雙酚A、4,4’-二羥基二苯砜或1,1-雙（4-羥苯基）-1-苯基乙烷中的任一種。

所述催化劑為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鈣或碳酸氫鋇中的任一種。

所述脫水劑為甲苯或二甲苯。

所述溶劑為N-甲基己內(nèi)酰胺、N,N-二甲基丙烯基脲、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、六甲基磷酰三胺、N-環(huán)己基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1-甲基-3-丙基咪唑溴代鹽、1-甲基-3-異丙基咪唑溴代鹽或1，3-二丙基咪唑溴代鹽中的任一種。

半芳族聚芳醚酰胺的制備方法包括以下步驟：

(1)半芳族二鹵代二酰胺的制備

將脂肪族二胺60～172份，NaOH80～120份，表面活性劑1～30份依次加入到300～1000份的去離子水中，于室溫下溶解；將對(duì)氯苯甲酰氯348份或?qū)Ψ郊柞Ｂ?17份與500～3000份有機(jī)溶劑混合均勻后加入到三頸燒瓶中，然后將上述配置好的脂肪族二胺溶液滴加入到三頸燒瓶中，待二胺溶液滴加完后，在室溫下繼續(xù)反應(yīng)3～10h，生成半芳族二鹵代二酰胺；

(2)半芳族二鹵代二酰胺的純化

將上述半芳族二鹵代二酰胺中的有機(jī)溶劑蒸出，過(guò)濾，收集濾餅，濾餅經(jīng)去離子水洗滌兩次，除去水溶性雜質(zhì)，再過(guò)濾，得到白色粉末狀粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品在重結(jié)晶溶劑中重結(jié)晶，過(guò)濾、收集無(wú)色針狀晶體，真空干燥，得純化的半芳族二鹵代二酰胺，結(jié)構(gòu)式如下：

其中：X=F或Cl，m=2或4或6或8或10；

(3)半芳族聚芳醚酰胺的制備

將半芳族二鹵代二酰胺304～449份，催化劑10～200份，脫水劑5～100份，芳族二酚,228～290份和溶劑200～2000份加入反應(yīng)釜中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于溫度150～200℃脫水反應(yīng)0.5～3h，在溫度180～230℃繼續(xù)反應(yīng)0.5～10h，得到粘稠的聚合物溶液，再將上述聚合物溶液降溫至50～160℃，邊攪拌邊倒入水中，析出白色細(xì)條狀聚合物粗產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)式為：

其中，n=10-300

中的任一種；

(4).半芳族聚芳醚酰胺的純化

將上述聚合物粗產(chǎn)品經(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，獲得純化半芳族聚芳醚酰胺樹(shù)脂。

所述脂肪族二胺為乙二胺、丁二胺、己二胺、辛二胺或癸二胺中的任一種。

所述表面活性劑為三乙基溴化銨、十二烷基三乙基氯化銨、十六烷基二甲基溴化銨、對(duì)氨基苯磺酸鈉、四丁基溴化銨、芐基三乙基溴化銨、芐基三乙基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉、苯磺酸鈉、海藻酸鈉或十二烷基磺酸鈉和硬脂酸鈉中的至少一種。

所述有機(jī)溶劑為1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、環(huán)己烷、石油醚或正庚烷中的任一種。

所述重結(jié)晶溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、丁酮、四氫呋喃、甲酰胺、乙酰胺、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的至少一種。

結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試

1半芳族聚芳醚酰胺的結(jié)構(gòu)分別經(jīng)紅外光譜、核磁共振（¹H-NMR）測(cè)試得到了證實(shí)，如圖1、圖2所示。