[發明專利]一種在油/水兩相介質中制備聚苯醚共聚物的方法

在審

• 申請號: 201711224245.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN109836568A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 黃家輝;王奐
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C08G65/44
• 分類號: C08G65/44;C08G65/46
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明公開了一種在油/水兩相介質中制備聚苯醚共聚物的方法，在催化劑、表面活性劑和氧化劑存在下將2,6?二甲基苯酚和側鏈含有其他官能團的苯酚類單體在水介質中于10℃～60℃下進行氧化共聚合反應4小時～24小時，待氧化共聚合反應結束后，經靜置、分液、沉淀和離心過濾得到聚苯醚共聚物。本發明在油/水兩相介質中制備聚苯醚共聚物具有殘留金屬催化劑含量少、分子量可調控性好、分布窄、介電常數和介質損耗低、加工性能好等特點，制備過程簡便易行，安全可靠，具有廣闊的發展空間和極大的市場應用價值，符合可持續發展的要求。

技術領域

本發明涉及高分子化工技術領域，具體涉及一種在油/水兩相介質中制備聚苯醚共聚物的方法。

背景技術

聚2,6-二甲基苯醚簡稱聚苯醚(PPO)，是綜合性能優異的工程塑料，不僅具有良好的力學性能，還具有低介電常數、低介質損耗、高玻璃化轉變溫度(T_g)為210℃、耐酸堿腐蝕等突出的性能，尤其電性能十分優異(其介電常數為2.5，耗散因數為0.0015～0.0019)。但其分子鏈段剛性較強，加工時需要較高的溫度，熔融粘度高、流動性差，且加工過程中PPE易被氧化，因此必須對聚苯醚進行改性，擴展其使用范圍。為解決這些問題，研究人員進行了大量的嘗試，其中一個方法就是進行聚苯醚的化學改性，可通過共聚反應制備PPE共聚物。

傳統的PPO合成方法是在如甲苯、苯、氯仿、吡啶等有機溶劑中進行的，需要密閉性高并且防爆的反應器，會對環境造成污染，此外，有機溶劑中只能合成大分子量的PPO，分子量分布寬，并且由于均相反應的緣故，產物中殘留的催化劑金屬離子含量較高，在一定程度上降低了其電性能。以油/水兩相體系作為反應介質，產物分子量的可調控性遠勝于有機溶劑中合成的產物，分子量分布寬，并且催化劑主要分散在水相中，易于分離，產物中殘留的銅離子含量較低(小于10ppm)。在油/水兩相介質中通過氧化偶聯共聚反應制備聚苯醚共聚物，工藝簡單易行，更能適應工業應用的要求。

如若能在油/水兩相介質中使用2,6-二甲基苯酚與側鏈含有其他官能團的苯酚類單體進行共聚反應，則可以同時解決現有技術中存在的“有機溶劑中合成的PPO分子量難控制，分子量分布寬，其玻璃化轉變溫度高而不易于加工，并且由于均相反應的緣故，產物中殘留的催化劑金屬離子含量較高，在一定程度上降低了其電性能”的問題，然而，苯酚類單體會因其取代基的種類和空間位阻的不同而使單體具有不同的競聚率，從而影響反應的進行；油/水兩相介質中苯酚類單體的共聚合反應方面的研究仍比較淺顯，油/水兩相介質中合成聚苯醚共聚物具有重要的理論意義和應用價值。

發明內容

本發明提供了一種在油/水兩相介質中制備聚苯醚共聚物的方法，實現了在油/水兩相介質中采用2,6-二甲基苯酚與側鏈含有其他官能團的苯酚類單體的共聚合反應合成聚苯醚共聚物。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

在油/水兩相介質中制備聚苯醚共聚物的方法，具體如下：在催化劑、表面活性劑存在下將2,6-二甲基苯酚和式(Ⅰ)結構所示的苯酚類單體在油/水兩相介質中于10℃～60℃下，通入氧化劑，進行氧化共聚合反應4小時～24小時，待氧化共聚合反應結束后，經靜置分液、沉淀和過濾離心得到式(II)結構所示的聚苯醚共聚物；

式(Ⅰ)中R₁和R₂相同或不同，R₁為氫、碳原子數為1至4的烷基、碳原子數為1至4的鹵代烷基、碳原子數為1至4的氨基烷基或碳原子數為1至4的烷氧基，R₂為氫、碳原子數為1至4的烷基、碳原子數為1至4的鹵代烷基、碳原子數為1至4的氨基烷基或碳原子數為1至4的烷氧基，且R₁和R₂不同時為甲基；