[發明專利]一種鈦納米高分子合金新材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410071722.6
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103819683A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 陳鼎;張馳;卞直兵;戴海雄
• 申請（專利權）人: 江蘇金陵特種涂料有限公司
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08G65/40;C08K3/22;C09D187/00;C09D5/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 趙秀斌

1.一種鈦納米含氟聚芳醚砜酮共聚物，其具有以下結構式：

其中，m值為2～20，n值為6～30。

2.一種用于制備權利要求1所述的鈦納米含氟聚芳醚砜酮共聚物的納米氧化鋁改性含氟聚芳醚酮，其具有以下結構式：

其中，m值為2～20，n值為6～30。

3.權利要求2所述的納米氧化鋁改性含氟聚芳醚酮制備方法，以氟苯基對苯二酚單體和二氟二苯甲酮為原料，以納米氧化鋁為催化改性劑，在氮氣氛圍保護下反應制備，其包括以下步驟：

1）將每240mL質量百分含量為32%的鹽酸和同量的冰水在機械攪拌合成裝置中混合，并依次恒壓定量滴加0.6mol的對氟苯胺和0.6mol的質量百分含量為30%的亞硝酸鈉溶液，在持續攪拌狀態下保持溫度在0～5℃間，反應時間為2h，抽濾得到初產物；

2）在帶有機械攪拌的合成裝置中，依次加入3500mL蒸餾水、1.2mol的碳酸氫鈉和0.55mol的對苯二醌，在攪拌狀態下滴加步驟1）得到的初產物，控溫在12℃攪拌1.5h，然后在室溫下繼續攪拌反應1.5h，倒出反應物進行抽濾，反復用蒸餾水洗滌，放入真空干燥箱中于60℃真空干燥后，用正丁醇溶解重結晶得產物氟苯基對苯二醌；

3）在配有磁力攪拌器、泠凝管和恒壓滴液瓶的合成裝置中，依次加入0.25mol產物氟苯基對苯二醌、0.75mol鋅粉和500mL蒸餾水，加熱控溫在90～95℃間回流，然后緩慢滴加質量百分含量為32%的鹽酸175mL，滴加完后繼續回流4～5h，趁熱取出抽濾，濾液瓶用冰水冷卻至1～5℃，有白色晶體析出，并保持2h，然后抽濾，用蒸餾水反復洗滌固體粉末，放入真空干燥箱中于60℃真空干燥，得到白色單體產物4-氟苯基對苯二酚；

4）依次稱取總量70%的甲苯、20%納米氧化鋁粉體、10%的納米分散劑置于燒杯中，移至攪拌機混合均勻，通過納米珠磨機研磨分散，過程用電鏡監控納米粒子分布形態或用激光粒度分析儀檢測納米粒子進入均勻的分散狀態，即可停止研磨分散，整個研磨分散過程大約需要1～1.5h，得到乳白色半透明狀的納米分散液；

5）在裝有冷凝管、分水器和氮氣導入管的干燥合成裝置中，依次加入0.5mol產物4-氟苯基對苯二酚、0.5mol的間苯二酚、0.5mol的4，4′-二氟二苯甲酮、步驟4）得到的納米分散液70g、0.6mol的無水碳酸鉀、230mLNMP和1500mL甲苯，在N₂氣保護下和磁力攪拌下，升溫至160℃后共沸脫水2.5～3h，在加熱升溫至170℃，蒸餾出甲苯并帶出體系中的殘余水分，繼續反應2h，直至聚合體系粘度不再升高，即得到固含量60%左右的納米氧化鋁改性含氟聚芳醚酮溶液。

4.權利要求1所述的鈦納米含氟聚芳醚砜酮共聚物的制備方法，包括以下步驟：

1）按配方量稱取各組份并按順序裝入超聲波/微波固液球磨反應器內，加入納米有機鈦高分子聚合物HTH，再與納米氧化鋁改性含氟聚芳醚酮共混，然后按配比加入不同粒徑的不銹鋼球后密封罐蓋；

2）啟動超聲波/微波固液球磨反應裝置，研磨運行時間不少于6h，運行1h后，停機檢查，以后每運行1h停機檢查記錄一次罐頂端金屬溫度計和氣壓表的數據，預聚物在載體NMP或環丁砜及觸媒的作用下，經研磨升溫，罐內溫度、壓力積累到罐內溫度＞180℃、汽化壓力＞20MPa時，縮聚反應開始，然后，讓球磨反應時間再持續1h即可停機；

3）待反應罐自然冷卻至常溫后，開罐過濾出不銹鋼球，得到黑色淤泥狀的聚合產物，其粒徑D50約為50～80nm。