[發明專利]一種聚醚醚酮的制備方法

在審

• 申請號: 201711193551.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107964079A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 尤慶亮;付華;錢新華;何丹;曹一平;劉繼延
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: C08G8/02
• 分類號: C08G8/02
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司11138
• 代理人: 徐立

技術領域

本發明涉及耐熱高分子材料的制備領域，特別涉及一種聚醚醚酮的制備方法。

背景技術

聚醚醚酮(Poly-Ether-Ether-Ketone；PEEK)是一種半晶態芳香族塑性工程塑料，具有耐熱等級高、耐輻射、耐化學藥品、耐磨性、耐疲勞、沖擊強度高以及優異的阻燃性能和優異的電性能等特點。聚醚醚酮以其出色的性能，在許多領域中可以替代金屬、陶瓷等傳統材料，成為當今熱門的高性能工程塑料之一。

現有制備聚醚醚酮的方法是采用4,4'-二氟二苯甲酮和1,4-苯二酚作為原料，以無水碳酸鉀和無水碳酸鈉作為催化劑，以二苯砜(熔點為334℃)作為溶劑，在140℃～150℃的起始溫度下通過親核取代反應開始合成產物，溫度升溫至320℃時反應完全。所得的產物冷卻到室溫后需要經過研磨，再經過水洗，從而去除聚醚醚酮中混雜的單體、NaF及KF，進而才能獲得較為純凈的聚醚醚酮。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

在合成過程中，隨著聚醚醚酮的分子量不斷增加，產生了大量的固體鹽氟化鈉及固體鹽氟化鉀，但是，反應體系達到300℃時為粘稠的流體狀態，合成結束后，溫度稍微降低，如低于200℃時產物便會凝結為堅硬的固體，這使得操作者需要在產物為流體狀態時，將高溫的產物倒出，但是高溫產物倒出的過程很危險，同時導致其使用的工業設備結構特別復雜。若待產物溫度降低后，則產物變為固態，是不能倒出的。而且，在產物的后處理過程中，產物經研磨后，混雜的物質仍與聚醚醚酮混在一起難于洗掉，這使得獲得的聚醚醚酮當中不可避免的混有鹽與單體雜質。

發明內容

為了解決現有技術中高溫產物的凝固點高且聚醚醚酮含有雜質的問題，本發明實施例提供了一種聚醚醚酮的制備方法。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種聚醚醚酮的制備方法，所述制備方法包括：將1-丁基-3-甲基咪唑溴鹽、氯化1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑、1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑六氟磷酸鹽、1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑醋酸鹽和四甲基胍四氟硼酸鹽中的至少一種作為溶劑合成聚醚醚酮。

較優選地，將1-丁基-3-甲基咪唑溴鹽、氯化1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑、1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑六氟磷酸鹽、1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑醋酸鹽和四甲基胍四氟硼酸鹽中的至少一種作為溶劑合成聚醚醚酮。

更優選地，將1-丁基-3-甲基咪唑溴鹽、氯化1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑、1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑六氟磷酸鹽中的至少一種作為溶劑合成聚醚醚酮。

最優選地，將1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑六氟磷酸鹽作為溶劑合成聚醚醚酮。

具體地，所述制備方法還包括：在惰性氣體下，將二氟單體加入所述溶劑中，使所述二氟單體充分溶解于所述溶劑中，得到二氟溶液；

在惰性氣體下，將二酚單體、無水碳酸鉀和無水碳酸鈉均勻混合后，加入所述二氟溶液中，使所述二酚單體、所述無水碳酸鉀和所述無水碳酸鈉充分溶解在所述二氟溶液中，得到混合溶液，將所述混合溶液升溫至140～200℃，反應中無二氧化碳氣體生成時結束反應，得到反應產物，將所述反應產物經過提純后得到所述聚醚醚酮。

具體地，所述制備方法還包括：使加入所述二氟單體后的溶劑在25～60℃下持續攪拌，使所述二氟單體充分溶解于所述溶劑中。

具體地，所述制備方法還包括：將二酚單體、無水碳酸鉀和無水碳酸鈉均勻混合后，分3～5次，分別加入所述二氟溶液中，相鄰兩次加入的間隔時間為20～40min，每次加入后均持續攪拌。

具體地，所述制備方法還包括：將所述二酚單體、所述無水碳酸鉀和所述無水碳酸鈉均勻混合后，加入所述二氟溶液中，先升溫至120～140℃，保溫1～3h，使所述二酚單體、所述無水碳酸鉀和所述無水碳酸鈉充分溶解在所述二氟溶液中。

進一步地，所述制備方法還包括：將所述二酚單體、所述無水碳酸鉀和所述無水碳酸鈉均勻混合后，加入所述二氟溶液中，以5～20℃/min的速度由室溫升溫至120～140℃，保溫1～3h后，使所述二酚單體、所述無水碳酸鉀和所述無水碳酸鈉充分溶解在所述二氟溶液中，得到混合溶液后，以2～10℃/min的速度再升溫至140～200℃。