[發明專利]一種含氰基聚苯硫醚砜樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201810160017.1
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108384008A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 蒲澤軍;胡林清;鄭曉翼;田雨涵;鐘家春
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: C08G75/23
• 分類號: C08G75/23;C08G75/029;C08G75/0254
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

一種含氰基聚苯硫醚砜樹脂，各組分質量比為，原料：溶劑：脫水劑：催化劑＝(1～2)：(5～20)：(1～10)：(0.005～0.1)，原料為硫化鈉：(1,4?二氯苯+4,4'?二氯二苯砜)：2,6?二鹵苯甲腈＝(1.0～1.1):1.0:(0～0.1)的摩爾比構成。制備該樹脂時，首先將除2,6?二鹵苯甲腈以外的各材料按照比例混合、脫水得到聚苯硫醚砜溶液，再滴加2,6?二鹵苯甲腈，之后沉降分離等獲得產物。本發明通過分子結構設計，將砜基和腈基側基基團引入聚苯硫醚樹脂結構中，所得產品溶解性、柔韌性以及耐熱等級明顯改善，且該制備方法原料易得，條件易于控制，反應活性高。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種含氰基聚苯硫醚砜樹脂及其制備方法。

背景技術

聚苯硫醚是一種高性能熱塑性樹脂，具有優異的耐熱性、耐腐蝕、阻燃性、高的機械強度和極好的尺寸穩定性以及優良的電性能，在許多特殊領域可以替代金屬、陶瓷等傳統材料，在減輕質量，提高性能方面貢獻突出，聚苯硫醚是迄今為止世界上性價比最高的特種工程塑料，已成為特種工程塑料的第一大品種，主要應用于航空航天、汽車、電子電器、石油化工，輕工業及軍工等特殊領域。

傳統的聚苯硫醚大多采用硫化鈉、對二氯苯為原料，在N-甲基吡咯烷酮、胺或砜的類似物等極性溶劑中合成了高結晶態線性聚苯硫醚樹脂，所合成的聚苯硫醚樹脂具有較高的分子量和良好的加工性能，但其具有較低的玻璃化轉變溫度(88-92℃)和熔點(280-285℃)，長期使用溫度普遍低；同時脆性大且延伸率低，大大限制了其在極端耐高溫環境用材料(如：航空航天、核能、電子信息、石油化工等國防軍工和戰略性高技術領域)以及耐沖擊部件中的應用。

現階段國內外聚苯硫醚研究團隊為進一步拓寬聚苯硫醚產品應用領域均致力于聚苯硫醚改性及降低成本等方面的工作,所采用的手段主要是化學結構改性、共混及合金，如US4894434A、JPH0267321A、CN102382304A以硫化鈉、二鹵苯甲腈為原料，在極性溶劑中合成了含氰基的聚苯硫醚樹脂，在聚苯硫醚的苯環上引入極性側基，聚苯硫醚的耐熱性能的顯著改善，但由于分子鏈的規整度較高、結晶度大導致其在溶劑中的溶解性變差，容易在聚合反應后期從溶劑中析出使得聚苯硫醚樹脂的分子量不高。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種含氰基聚苯硫醚砜樹脂及其制備方法，其原料易得，條件易于控制，反應活性高，可穩定獲得高分子量的含氰基聚苯硫醚砜樹脂產品，并且所得產品溶解性、柔韌性以及耐熱等級明顯改善，具有廣闊的工業化應用前景。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種含氰基聚苯硫醚砜樹脂，其結構式為：

結構式中m+n＝1.0，0<p/(m+n)≤0.1，m、n、p為各基團在產品中所占比例值。

一種含氰基聚苯硫醚砜樹脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)聚苯硫醚砜的合成

a1、先將硫化鈉、溶劑、脫水劑和催化劑按照(0.5～1.0)：(5～20)：(1～10)：(0.005～0.1)的質量比，在高溫反應釜中機械攪拌混合均勻，在氮氣保護下升溫至150～180℃脫水反應1～3h；

a2、脫水完成后，待反應溫度降至120～150℃時，再按照硫化鈉：(1,4-二氯苯+4,4'-二氯二苯砜)＝(1.0～1.1):1.0的摩爾比，加入1,4-二氯苯和4,4'-二氯二苯砜，在溫度180～220℃下聚合反應0.5～3h，得到聚苯硫醚砜溶液，其結構式為：

(2)含氰基聚苯硫醚砜的合成