[發(fā)明專利]一種聚芳醚砜-醚酰亞胺共聚物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880088598.0
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN111788252B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王賢文;饒先花;方倩;羅志輝;龔維;黃文剛;黃珊;黃華鵬;張志祥;張健
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東優(yōu)巨先進(jìn)新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C08G73/10
• 分類號(hào): C08G73/10;C08G75/23
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44253
• 代理人: 李東來;彭玲

一種聚芳醚砜?醚酰亞胺共聚物及其制備方法，聚芳醚砜?醚酰亞胺共聚物是無規(guī)共聚物或嵌段共聚物，平均分子量為20000～100000。聚芳醚砜?醚酰亞胺共聚物結(jié)合了聚芳醚砜和聚酰亞胺的優(yōu)點(diǎn)，提高了耐熱性、可加工性；該共聚物制備方法工藝簡單，后處理容易，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚芳醚砜-醚酰亞胺共聚物及其制備方法。

背景技術(shù)

聚芳醚砜是一類綜合物理性能非常優(yōu)異的特種工程塑料，工業(yè)上重要的聚芳醚砜包括聚醚砜(PES)和聚亞苯基砜(PPSU)、雙酚A聚芳醚砜(PSU)。由于它們具有耐熱性(熱變形溫度200～220℃)、耐熱水性(可耐150～160℃的熱水或蒸汽)、抗蠕變性、尺寸穩(wěn)定性、耐沖擊性、耐化學(xué)藥品性、無毒、阻燃等優(yōu)異的綜合性能，長期以來在電子、電氣、機(jī)械、汽車、醫(yī)療器具、食品加工等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。聚芳醚砜可以用各種方法生產(chǎn)，如美國專利4108837和4175175描述了聚芳醚和尤其是聚芳醚砜的制備。在這些專利中描述了幾種一步法和兩步法，二元酚的雙堿金屬鹽與二鹵代苯型化合物在砜或者亞砜溶劑存在下，在基本上無水的條件下反應(yīng)，在兩步中，二元酚首先在砜或者亞砜存在下，通過與堿金屬或者堿金屬化合物進(jìn)行縮聚反應(yīng)。在長期的應(yīng)用推廣過程中，不同應(yīng)用領(lǐng)域都不斷提出了更高耐熱等級(jí)的使用要求，在某些領(lǐng)域如航空航天采用單純的聚砜往往達(dá)不到使用溫度要求。

聚酰亞胺是特種工程塑料領(lǐng)域耐高溫等級(jí)最好的一類，具有：耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、自潤滑、低磨耗、力學(xué)性能優(yōu)異、尺寸穩(wěn)定性好、高絕緣性等，可在很多情況下替代金屬、陶瓷、聚四氟乙烯和工程塑料等，廣泛應(yīng)用于石油化工、礦山機(jī)械、精密機(jī)械、汽車工業(yè)、微電子設(shè)備、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。尤其是聚酰亞胺具有在高溫和應(yīng)力下的長期抗蠕變性使得其在許多結(jié)構(gòu)設(shè)備中可以代替金屬和其它材料。傳統(tǒng)聚酰亞胺一般要采用四甲酸酐和二胺采用兩步法先形成聚酰胺酸，然后再脫水形成酰亞胺。由于單體原料的限制，大部分聚酰亞胺往往玻璃化轉(zhuǎn)變溫度很高，甚至不熔不溶，只能形成薄膜產(chǎn)品，這就導(dǎo)致聚酰亞胺的可加工性差，原料成本高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。高成本和難以加工仍然是生產(chǎn)聚酰亞胺的主要問題，迄今為止，僅有Sabic開發(fā)的一類聚醚酰亞胺(PEI)獲得了廣泛的應(yīng)用。

CN1243038C專利公布了一種聚砜-聚酰亞胺共聚物的合成方法，采用過渡金屬鎳做催化劑，三苯基磷做配位劑，鋅粉做還原劑通過偶聯(lián)反應(yīng)直接合成。這種方法會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)中金屬催化劑鎳和配位劑三苯基磷很難在反應(yīng)結(jié)束后除掉，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)如色澤造成影響，而且此類催化劑價(jià)格成本較高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明希望綜合聚芳醚砜和聚酰亞胺兩者的優(yōu)點(diǎn)，一方面在聚芳醚砜中引入酞酰亞胺基團(tuán)可以提高聚芳醚砜的耐熱性，另一方面，在聚酰亞胺中引入聚芳醚砜基團(tuán)可以降低聚酰亞胺的熔融溫度，提高其可加工性，將兩者的優(yōu)點(diǎn)很好地結(jié)合起來。同時(shí)開發(fā)一種工藝較為簡單，后處理容易，工業(yè)化生產(chǎn)容易的工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有聚芳醚砜-醚酰亞胺共聚物的制備存在的技術(shù)缺陷，提供一種聚芳醚砜-醚酰亞胺共聚物及其制備方法，本發(fā)明的聚芳醚砜-醚酰亞胺共聚物結(jié)合了聚芳醚砜和聚酰亞胺的優(yōu)點(diǎn)，提高了耐熱性、可加工性能，而且本發(fā)明的制備方法工藝簡單，后處理容易，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明一方面提供一種聚芳醚砜-醚酰亞胺共聚物，所述聚芳醚砜-醚酰亞胺共聚物由結(jié)構(gòu)式(I)和(II)所示的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的嵌段或無規(guī)共聚物，平均分子量為20000～100000，

其中結(jié)構(gòu)式(I)中所述Ar₁為：或?yàn)樗鼋Y(jié)構(gòu)式的類似結(jié)構(gòu)式；或?yàn)樯鲜鼋Y(jié)構(gòu)式含有取代基的結(jié)構(gòu)；或多環(huán)和雜環(huán)結(jié)構(gòu)化合物及其異構(gòu)體；結(jié)構(gòu)式(I)中所述R’為：及其異構(gòu)體；

結(jié)構(gòu)式(II)中Ar₂為：或與前述幾種結(jié)構(gòu)類似，或含取代基團(tuán)的芳香結(jié)構(gòu)，或多環(huán)和雜環(huán)結(jié)構(gòu)化合物及其異構(gòu)體中的一種或幾種，也可以是這幾種的混合物。