[發明專利]一種淺色聚芳醚腈樹脂的制備方法

在審

• 申請號: 201710700809.9
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107417906A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 佘國華;田甜;王紅;祁秀紅;緱可貞;周杰;文仕敏
• 申請（專利權）人: 宜賓天原集團股份有限公司
• 主分類號: C08G65/40
• 分類號: C08G65/40
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司51231
• 代理人: 魏常巍,呂曉霞

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其是一種聚芳醚腈樹脂的制備方法。

背景技術

聚芳醚腈(PEN)是大分子主鏈擁有芳醚結構單元，且其中一種芳醚側基為腈基的熱塑性聚合物；擁有熱穩定性好、力學性能高、絕緣性好、耐化學品腐蝕和擁有自阻燃性等優異的綜合性能；廣泛應用于電子電器、機械制造、汽車零件、航空航天等領域。

80年代初期D.K.Mohanty等以二鹵代苯甲腈制備了具有實際應用性能的聚芳醚腈均聚物，之后聚芳醚醚產品取得了快速發展，如1986年日本S.Matsuo等申請了系列專利，日本出光興產公司成功開發出PEN產品。聚芳醚腈在國內的研究起步于20世紀80年代，主要集中在研究合成工藝和配方等方面。近十多年來，由于聚芳醚腈出色的化學性能、物理機械性能、高耐熱穩定性以及良好的加工性能，PEN在特種工程塑料領域受到極大的關注。因此聚芳醚腈成為了聚芳醚類聚合物中最重要的一種聚合物。

目前制備聚芳醚腈主要采用的合成方法是通過將二鹵代苯腈和二元酚在N-甲基吡咯烷酮(NMP)等極性溶劑中，以碳酸鹽為催化劑，甲苯為脫水劑，進行合成制備而得。如公開號為CN101838390B的中國發明公開了一種聚芳醚腈樹脂的制備方法，以2，6-二氯苯甲腈和芳香族二元酚為原料，以N-甲基吡咯烷酮為溶劑，在催化劑和脫水劑作用下于反應釜中常壓完成反應，溶液經稀釋后向沉淀劑中加壓噴霧沉淀，沉淀物與沉淀劑加熱攪拌回流完成溶劑萃取后經離心機固液分離，液體進入精餾塔精餾回收溶劑，固體經沸水洗滌后烘干獲得聚芳醚腈樹脂。此類合成方法以碳酸鹽為催化劑，由于碳酸鹽為弱堿性物質，需將其過量加入才能使反應順利進行，因此產生的產品中存在一定量未反應的碳酸鹽，導致產品純度不高而顯深色；同時，由于NMP等極性溶劑可與堿發生反應而變質，使得生產出來的PEN樹脂中殘存大量該類溶劑及脫水劑，其將對樹脂顏色產生嚴重影響，且含量越高，樹脂顏色越深，透明度越低；聚芳醚腈樹脂若呈深色將限制其在某些領域的應用。因此，如何提高PEN樹脂顏色品質是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種防止反應過程中催化劑、極性溶劑等影響聚芳醚腈樹脂顏色，提高聚芳醚腈樹脂顏色品質的一種淺色聚芳醚腈樹脂的制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種淺色聚芳醚腈樹脂的制備方法，包括以下步驟：

(a)制備酚堿鹽：

以雙酚A與堿的摩爾比為1∶2-2.1備料，反應得酚堿鹽；

(b)制備聚芳醚腈齊聚物：

以酚堿鹽、2，6-二氯苯甲腈、堿金屬碳酸鹽、N-甲基吡咯烷酮的摩爾比為1∶1.1-2∶0.01-0.1∶8-15備料，反應制得氯封端的聚芳醚腈齊聚物；

(c)制備聚芳醚腈高聚物

將摩爾比為1∶1∶0.01-0.1∶8-15的酚堿鹽、氯封端的聚芳醚腈齊聚物、堿金屬碳酸鹽、N-甲基吡咯烷酮投入反應器，反應得聚芳醚腈高聚物；

(d)純化

將步驟(c)所得的聚芳醚腈高聚物及萃取劑放入抽提裝置，萃取除去溶劑后進行干燥，即得到淺色聚芳醚腈樹脂。

優選的，所述步驟(a)中，首先用堿配制質量分數為10-50％的堿溶液，投入反應器中，再將雙酚A加入堿溶液中，控制反應溫度為5-60℃，反應1-3h；反應結束后在20-30℃下完成結晶，再真空干燥，得酚堿鹽；

優選的，所述步驟(b)中將酚堿鹽、2，6-二氯苯甲腈、堿金屬碳酸鹽、N-甲基吡咯烷酮投入反應器，升溫至180-200℃反應2-3h，將反應器內聚合物粘液倒入純水中進行冷卻，得到固化物，然后用粉碎機粉碎后用純水洗滌，再進行干燥，制得氯封端的聚芳醚腈齊聚物；

優選的，所述步驟(c)中將酚堿鹽、氯封端的聚芳醚腈齊聚物、堿金屬碳酸鹽、N-甲基吡咯烷酮投入反應器，升高溫度至180-200℃反應2-5h完成聚合反應，將反應器內聚合物粘液倒入純水中進行冷卻，得到固化物，然后用粉碎機粉碎后用純水洗滌，再進行干燥，即得聚芳醚腈高聚物；

優選的，所述步驟(a)中堿為氫氧化鉀或氫氧化鈉。

優選的，所述的堿金屬碳酸鹽為碳酸鉀或碳酸鈉。

優選的，步驟(a)中將雙酚A和堿溶液的反應溫度控制為25-45℃。

優選的，步驟(a)、(b)、(c)中反應器為帶氮氣保護和攪拌器的反應器。

優選的，所述萃取劑為環丁砜、乙醇、甲醇或乙醚。

優選的，所述聚芳醚腈高聚物與萃取劑的質量比為1：4-20。

本發明的有益效果是：