[發明專利]一種高透光率砜聚合物的制備方法及制備得到的砜聚合物

有效

• 申請號: 202010179249.9
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111218001B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 張鑫;鄒敏;仇偉;陳海波;屈亞青;宋均成
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G75/20
• 分類號: C08G75/20;C08G75/23
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種高透光率砜聚合物的制備方法及制備得到的砜聚合物，所述制備方法包括，砜聚合過程中控制氯苯砜原料過量，使砜聚合物的兩端均接枝上氯苯砜殘基；在堿金屬氫氧化物或碳酸鹽的存在下，向砜聚合物中添加五氟苯酚進行封端，生成五氟苯酚封端的砜聚合物。通過本方法制備得到的砜聚合物具有小分子環狀物含量低、透光率高的優點。

技術領域

本發明涉及一種砜聚合物，尤其涉及一種高透光率砜聚合物的制備方法及制備得到的砜聚合物。

背景技術

砜聚合物，主要包括聚砜、聚苯砜和聚醚砜以及特征砜聚合物等，其結構中含有重復的醚鍵、芳環和砜基的一類可在高溫條件下使用的特種耐熱工程塑料，其玻璃化轉變溫度達180℃以上，長期使用溫度達160℃以上，主要應用在水處理、機械、電子、食品、醫療器械等領域。目前砜聚合物的主要的生產廠家包括索爾維、巴斯夫、優巨新材、住友化學等企業。

現有在工業上應用較為成熟的砜聚合物的合成方法是，由對位二元酚化合物、4,4’-二氯二苯砜以及堿金屬氫氧化物或碳酸鹽，在非質子極性溶劑條件下進行親核反應，通過脫鹵聚合，形成高分子量的砜聚合物，并使用氯甲烷氣體封端，以對位二元酚是雙酚A為例，反應表達式如下：

上述合成方法的優點是反應較快，原料一次性投料，易于進行分子量控制等優點。但該方法也存在著一定的缺點，首先，二元酚相對于4,4’-二氯二苯砜過量，生成的聚合物兩端具有酚鹽，容易氧化生成帶顏色的醌，影響產品的透光率；其次就是小分子環狀物含量的問題，經過本發明人反復研究，這種一勺燴的方法使成鹽和砜聚合反應同時發生，但溫度控制需要逐漸升溫，該條件下易生成小分子的環狀物，如下式所示：

經過凝膠液相色譜分析各大公司產品的分子量發現，各產品均存在著含量在2-3％之間的小分子環狀聚合物。小分子環狀物的存在，會給產品帶來很大缺陷，如多次加工易變色、耐熱性差、易交聯、易分解、產品溶解后會呈現凝膠狀析出等問題，這都會造成透光率的下降，這對于對原料質量有較高要求的下游客戶來說是不愿意接受的。因此，開發新的砜聚合物的合成方法，從而有效改善產品透光率具有重要意義。

發明內容

本發明提供了一種高透光率砜聚合物的制備方法及制備得到的砜聚合物，通過本方法制備得到的砜聚合物具有小分子環狀物含量低、透光率高的優點。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種高透光率砜聚合物的制備方法，包括，砜聚合過程中控制氯苯砜原料過量，使砜聚合物的兩端均接枝上氯苯砜殘基；在堿金屬氫氧化物或碳酸鹽的存在下，向砜聚合物中添加五氟苯酚進行封端，生成五氟苯酚封端的砜聚合物。

進一步地，所述高透光率砜聚合物的制備方法，包括以下步驟：

a)在126～155℃優選130～150℃下，使芳香族二元酚和堿金屬氫氧化物或碳酸鹽進行成鹽反應，b)在170～190℃優選180～190℃下使成鹽反應制備的酚鹽與過量的氯苯砜原料進行砜聚合反應，c)在堿金屬氫氧化物或碳酸鹽的存在下，添加五氟苯酚進行封端，生成五氟苯酚封端的砜聚合物。以芳香族二元酚為雙酚A、堿金屬化合物為NaOH為例，本方法的反應表達式如下：

進一步地，所述步驟a)中，芳香族二元酚的酚羥基和堿金屬氫氧化物或碳酸鹽中金屬陽離子的摩爾比為1:1～1.2；優選地，所述芳香族二元酚為雙酚A、4,4’-二羥基聯苯、雙酚B、雙酚F、雙酚Z、萘二酚和雙酚S中的一種或多種；所述堿金屬氫氧化物或碳酸鹽為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀中的一種或多種。