[發明專利]一種含稠環芳烴的支化聚苯硫醚共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 201510095641.4
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104817697B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 樊白白;王瑤瑤;胡睿;張進;王利群;劉建武;馬曉明;沈介發;吳雨豪;丁瑞儀;張躍;嚴生虎;辜順林
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08G75/0254
• 分類號: C08G75/0254
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種含稠環芳烴的支化聚苯硫醚共聚物及其制備方法，屬于高分子材料合成領域。本發明以對二氯苯、硫化鈉為聚合單體原料，在預聚催化劑作用下于溶劑中先進行預聚合反應合成較低分子量的縮聚物，然后加入支化劑，在共聚催化劑作用下進行共聚合反應合成高分子量的聚合物——含稠環芳烴的聚苯硫醚共聚物。本發明在?Ar?S?的分子結構上嵌入了萘環結構，通過聚合反應物料配比、加料方式、反應工藝條件的控制，實現萘環嵌入結構在共聚物中的有序排列、無序排列、嵌入比例調節，實現對聚合物支化程度的調節，從而調控聚合物分子結構，優化和提高聚苯硫醚共聚物的強度性能。

技術領域

本發明屬于高分子材料合成領域，具體涉及一種含稠環芳烴聚苯硫醚共聚物及其制備方法。

背景技術

聚苯硫醚(PPS)的分子結構如式1所示，是指分子鏈由苯環對位(1,4-位)與硫原子交替排列形成的線性聚合物。線型聚苯硫醚全稱為聚亞苯基硫醚，其分子主鏈上有極其密集的苯環和硫原子且交替排列，大量的苯環結構賦予聚苯硫醚分子以足夠的剛性，大量的硫醚鍵結構又賦予聚苯硫醚分子足夠的柔順性。聚苯硫醚分子結構對稱，易于結晶，是高剛性、高結晶度的熱塑性樹脂，同時也是特種工程塑料的一種，其產需量位于尼龍(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET和PBT)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)等五大通用工程塑料之后，故有第六大工程塑料之稱。

PPS作為國家大力支持發展的一種新型材料，其應用前景十分廣闊，在很多行業中發展潛力巨大。例如，在環保產業中，PPS纖維能夠作為較為理想的環保型耐熱和耐腐蝕材料廣泛應用于垃圾焚燒站、發電廠煤鍋爐車間等的高溫過濾材料中；在汽車工業中，PPS常用作汽化器、進化器、汽化泵、散熱器零件、剎車零件、離合器零件等，也常用于制作動力制動裝置和動力導向系統的旋轉片式葉片、進氣管、汽油泵等；在船舶、航空航天以及軍事方面PPS的用途也非常廣泛，除在一些常規武器制造方面應用較多外，還用于制作殲擊機和導彈垂直尾翼、導彈燃燒室、航空航天飛行器接插件、線圈骨架、儀表盤、密封件等諸多部件，也可制作槍支、頭盔、軍用帳篷、器皿、宇航員用品、軍艦和潛艇的耐腐蝕耐磨部件。

由于線型PPS的結構高度對稱，結晶性能好，導致其硬度很大，使其質地較脆，具有較高的溶融溫度和分解溫度。在由PPS聚合物纖維化加工成型過程中，纖維級PPS存在紡絲溫度高、熔體黏度高、流動性能差的缺點，產品色澤較深，手感粗硬。同時它的溶解性較差，在200℃以下幾乎不溶于任何溶劑。

世界各國的研究者們一直在努力探索制造PPS膜、纖維化的便捷方法。目前的技術手段之一是在PPS中摻合其他強度、韌性較高的材料來改善產品的強度、韌性。如中國發明專利公開的一種聚苯硫醚/半芳香族尼龍復合材料及其制備方法(CN 201310278005.6)，這種復合材料是由包含以下重量份的組分制成：聚苯硫醚50～70份，半芳香族尼龍40～60份，玻璃纖維10～30份，無機礦物填料10～20份，相容劑1～15份，抗氧劑0.5～2份，潤滑劑1～3份。該發明提供的材料具有低成型收縮率、良好尺寸穩定性、高韌性及優良的耐高溫性能等優點。然而該方法仍然存在相容性不高、斷裂伸長率等問題。

超支化PPS具有與線型PPS相類似的化學組成(都含有苯環和硫原子)和不同的大分子化學結構。將超支化PPS和線型的PPS按一定配比共混，能夠在降低熔體黏度的同時，保持兩者較好的相容性。

中國發明專利公開的一種聚苯硫醚/聚苯硫醚砜共聚物及其制備方法(CN201410474377.0)，采用了多氯苯作為支化劑，制備了PPS/聚苯硫醚砜共聚物；而另一中國發明專利公開的一種含芳雜環的聚苯硫醚共聚物的合成方法(CN 200710050620.6)，其通過向反應體系加入2-(4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，制備出含有芳雜環的PPS共聚物，改善了樹脂的多分散系數和氧指數，獲得了較好的性能指標。

發明內容