[發明專利]一種聚苯硫醚/聚苯硫醚砜共聚物及其制備方法

在審

• 申請號: 201510187490.5
• 申請日: 2015-04-20
• 公開（公告）號: CN104861166A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 劉敏
• 申請（專利權）人: 劉敏
• 主分類號: C08G75/23
• 分類號: C08G75/23;C08G75/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于高分子材料合成領域，具體涉及一種聚苯硫醚/聚苯硫醚砜共聚物及其制備方法。

背景技術

聚苯硫醚砜是一種新型特種工程塑料，是聚苯硫醚的一種結構改性品種。聚苯硫醚砜繼承了聚苯硫醚較多優異的性能，如電性能，機械性能、尺寸穩定性、耐化學腐蝕性、阻燃性能等。由于聚苯硫醚砜分子結構中具有極性較強的砜基（-SO2-），其和芳環、硫的共同作用下，使得聚苯硫醚砜為非結晶性聚合物，玻璃化溫度比聚苯硫醚更高，達到215℃。從而改善了聚苯硫醚韌性差、脆性大、玻璃化溫度不夠高的缺點。聚苯硫醚砜具有優異的力學性能和較高的玻璃化溫度，因而在航空、軍工、機械等領域得到了廣泛的應用。

目前應用較多的聚苯硫醚制備方法是Na₂S·XH₂O合成法合成，該方法以DCDPS和Na₂S·XH₂O為單體在高壓釜內進行縮聚反應，以NMP為溶劑，在200~220℃下進行反應制得聚苯硫醚砜樹脂。該制備方法對工藝控制和催化劑的選擇性要求較高，催化劑的種類和用量對最終制品的影響非常大，綜合生產成本較高。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明的目的是提供一種催化效率高，價格經濟的聚苯硫醚砜的制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種聚苯硫醚/聚苯硫醚砜共聚物，由包括以下含量的原料制成：

對氯二苯????????????10mol，

氧化劑??????????????2~4mol?，

硫化鈉??????????????8~15mol，

預聚催化劑??????????0.05~0.5mol，

氧化催化劑??????????0.03~0.2mol?，

共聚催化劑??????????0.2~0.8mol，

支化劑??????????????1~5mol，

溶劑????????????????500~1000ml。

所述的氧化劑選自過氧化氫、臭氧、二氧化氮、四氧化二氮中的一種。

所述的預聚催化劑為苯甲酸鈉和硝基對氯二苯按摩爾比為3:1的混合物；

所述的氧化催化劑為氧化釩、五氧化二銻、氧化鉬中的一種或幾種；

優選的，所述的氧化催化劑為氧化釩、五氧化二銻、氧化鉬按重量比為1：（0.3~0.5）：（1~1.2）的混合物。

所述的共聚催化劑選自氯化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、醋酸鈉、磷酸鈉中的一種或幾種。

優選的，所述的共聚催化劑為氯化鋰和醋酸鈉按重量比為1:0.6的混合物。

所述的溶劑選自六甲基磷酰三胺、二甲基甲酰胺、氯仿、四氫呋喃、N，N-二甲基乙酰胺中的一種。

優選的，所述的溶劑為六甲基磷酰三胺和二甲基甲酰胺按體積比2:1的混合物。

所述的支化劑選自1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯或1,3,5-三氯苯中的一種或幾種，優選的所述支化劑為1,2,4-三氯苯。

一種上述聚苯硫醚/聚苯硫醚砜共聚物的制備方法，包括以下步驟：

（1）在氮氣保護下，將對氯二苯和硫化鈉加入溶劑中，攪拌均勻，加入預聚催化劑，在180~200℃下反應6~8小時，得到預聚物；

（2）將步驟（1）中的預聚物，分成兩份，其中一份預聚物中加入支化劑，升溫至200~220℃，在氮氣氛圍下攪拌，反應3~4小時；

（3）另一份預聚物加入氧化劑和氧化催化劑，采用冰水混合物水浴，使反應溫度為0℃，快速攪拌，使氣相原料和液相原料充分接觸，反應10~12小時；

（4）將步驟（2）和步驟（3）中得到的反應產物加入反應釜，混合均勻，加入共聚催化劑，在氮氣氛圍下升溫至200~220℃，攪拌均勻，反應8~10小時，倒入熱水中沉淀、過濾、洗滌后抽提制得所述聚苯硫醚/聚苯硫醚砜共聚物。

優選的，制得的聚苯硫醚/聚苯硫醚砜共聚物中，聚苯硫醚砜的摩爾含量為60~80%。

通過控制步驟（2）和步驟（3）中反應物的混合比例可以控制共聚物中聚苯硫醚砜的含量比例，從而控制最終制品中聚苯硫醚砜的含量。

優選的，步驟（2）和步驟（3）中反應物的混合重量比為1:（6~10）。

優選的，所述的步驟（4）中先采用水進行抽提，再采用丙酮進行抽提。

和現有技術相比，本發明的有益效果在于：