[發明專利]一種高流動性聚醚砜/酰胺共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 201410625031.6
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104387587A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 張剛;楊杰;周宇軒;李志敏;任浩浩;王孝軍;龍盛如
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08G75/23
• 分類號: C08G75/23;C08G69/42
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 鄧繼軒

技術領域

本發明涉及一種高流動性聚醚砜/酰胺共聚物及其制備方法，屬于高分子合成領域。

背景技術

聚砜(PSF)由于具有耐高溫、耐化學腐蝕、電性能優良、耐輻射、難燃，機械強度高、尺寸穩定等特點，作為涂料、塑料、結構材料、粘結劑、纖維和薄膜，可廣泛用于汽車、宇航、石油化工、輕工機械、電子、食品及工程技術方面；但由于其分子鏈中強極性砜基的存在使得分子間內聚能較大，從而導致其在熱加工過程中熔體粘度很大，造成熔融加工困難，特別是在制備薄壁制品和異性制品時其缺陷尤為突出；半芳族聚酰胺具有優異的耐熱性能、機械性能和熔體流動性，但其耐強酸、強堿、耐化學腐蝕性差，容易燃燒；而本發明的目的是通過引入有機酸鹽催化劑，在其強力的堿性乳化作用下，將聚砜和半芳族聚酰胺分子鏈通過共聚的方式有機地結合起來，提高聚砜的機械性能，改善其熔體加工流動性，同時改善半芳族聚酰胺的耐化學腐蝕性及阻燃性能，同時其反應效率高，反應周期短，副產物少，所得聚合物分子量高、產率高、成本低。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種高流動性聚醚砜/酰胺共聚物及其制備方法，其特點是將二鹵代二酰胺、4,4’-二氯二苯砜與二酚通過溶液縮聚的方法制備高流動性聚醚砜/酰胺共聚物樹脂，它具有收率高、分子量高、純度高、易加工、耐高溫、耐腐蝕及阻燃的優點。

本發明的目的由以下技術措施實現，其中所述原料份數除特殊說明外，均為重量份數。

高流動性聚醚砜/酰胺共聚物的起始原料由以下組分制成：

其中，半芳族二鹵代二酰胺為：

中的任一種，X＝F或Cl，m＝2或4或6或8或10。

所述二酚為對苯二酚、間苯二酚、雙酚A、酚酞、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。

所述有機酸鹽相轉移催化劑為草酸鈉、草酸鈣、海藻酸鈉、對甲基苯磺酸鈉、對氨基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、磺基水楊酸鈉、乙二胺四乙酸鈉(EDTA二鈉或四鈉)、磺基水楊酸鈣、苯甲酸鈉、對甲基苯甲酸鈉、對苯二甲酸鈉、乙二胺四甲叉磷酸鈉、胺三甲叉磷酸鈉、煙酸鈉、酒石酸鈉、乳酸鈉、山梨酸鈉、氮川三乙酸三鈉、月桂酸鈉、二辛基琥珀酸磺酸鈉、1,6-己二酸鈉、甘膽酸鈉或硬脂酸鈉中的任一種。

所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、N-環己基吡咯烷酮、N-甲基己內酰胺、N,N-二甲基丙烯基脲、喹啉、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亞砜、2,4-二甲基環丁砜、二甲基砜、二苯砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、ε-己內酰胺、1-甲基-3-丙基咪唑溴代鹽或1-甲基-3-異丙基咪唑溴代鹽中的任一種。

所述脫水劑為甲苯或二甲苯。

高流動性聚醚砜/酰胺共聚物的制備方法包括以下步驟：

(1).高流動性聚醚砜/酰胺共聚物的制備

將半芳族二鹵代二酰胺15.2～426.5，4,4’-二氯二苯砜14.4～272.6份，二酚110～290份，有機酸鹽相轉移催化劑1～300份，脫水劑5～200份和溶劑500～3000份加入反應釜中，在氮氣保護下，于溫度140～180℃脫水反應0.5～3h，在溫度170～200℃繼續反應0.5～6h，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，析出條狀聚合物粗產品；

(2).高流動性聚醚砜/酰胺共聚物的的純化

將上述聚合物粗產品經水洗滌，于溫度50～80℃干燥2～8h，粉碎，再用去離子水提純，于溫度80～120℃干燥1～20h，獲得純化高流動性聚醚砜/酰胺共聚物樹脂。

結構表征與性能測試

1高流動性聚醚砜/酰胺共聚物的結構分別經紅外光譜、核磁共振(1H-NMR)測試得到了證實，如圖1-6所示。

2通過調控反應物濃度、物料配比及反應溫度，制備不同粘度的高流動性聚醚砜/酰胺共聚物；并以NMP為溶劑，配制0.5g/dl的樣品液，在溫度30.0±0.1℃下用烏氏粘度計測定聚合物的特性粘數[η]＝0.60～1.2dl/g。

3采用NETZSCH?DSC?200PC測試高流動性聚醚砜/酰胺共聚物的玻璃化溫度，升溫速率10℃/min，測試結果如圖7所示。

4采用TGA測試高流動性聚醚砜/酰胺共聚物的熱失重溫度，測試結果如圖8所示。

5對高流動性聚醚砜/酰胺共聚物分別進行了流變性能測試，結果詳如圖9所示。

6對聚醚砜/酰胺共聚物分別進行了阻燃性能測試，結果詳如表1所示。