[發明專利]鄰苯二甲腈封端聚苯醚及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202011481962.5
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112552510A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 楊剛;曾科;梁博;胡江淮
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08G65/48
• 分類號: C08G65/48;C08G65/44;C08L71/12
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵

1.鄰苯二甲腈封端聚苯醚，其特征在于所述鄰苯二甲腈封端聚苯醚的結構如式(I)所示：

式(Ⅰ)中，m與n之和為1～50中的整數；R1、R2、R3、R4、R5、R6分別為氫原子、烷基、苯基、烷氧基、鹵素或鹵代烷基，R1～R6相同或者不相同。

2.一種權利要求1所述的鄰苯二甲腈封端聚苯醚的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)以一元酚和二元酚為原料，通過酚類單體氧化共聚反應，在催化劑的作用下得到雙端羥基聚苯醚質量分數為5％～50％的雙端羥基聚苯醚溶液；

(2)將步驟(1)所得雙端羥基聚苯醚溶液與濃度為0.5mol/L～30mol/L堿性水溶液按照質量比為(5～100)：1計量并混合形成混合液，所得混合液在攪拌條件下于15℃～95℃下反應20min～180min，然后分離提取得到純化后的雙端羥基聚苯醚溶液；

(3)將步驟(2)所得純化后的雙端羥基聚苯醚溶液與鄰苯二甲腈單體和催化劑混合形成混合體系，所得混合體系在攪拌條件下于50℃～120℃下進行封端反應10h～24h，反應完成后所得鄰苯二甲腈封端聚苯醚溶液經分離提純得到鄰苯二甲腈封端聚苯醚；所述催化劑為碳酸鉀或碳酸鈉；所述純化后的雙端羥基聚苯醚溶液中的羥基與鄰苯二甲腈單體的摩爾比為(2～4)：1；所述純化后的雙端羥基聚苯醚溶液中的羥基與催化劑的摩爾比為1：(1.3～2.3)。

3.根據權利要求2所述的鄰苯二甲腈封端聚苯醚的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中，雙端羥基聚苯醚溶液的制備方法包括以下步驟：

(11)將一元酚和二元酚按照摩爾比為(2～30)：1加入有機溶劑中，攪拌至完全溶解，然后加入金屬-胺絡合物作為催化劑，在氧化劑的作用下于20℃～60℃下進行氧化共聚反應，反應時間為1h～3h，得到聚合物溶液；所述有機溶劑為C6～C18芳香烴，或者C6～C18芳香烴和C1-C10烷基醇的混合溶劑；所述金屬-胺絡合物為金屬鹽和聚乙烯亞胺配體形成的絡合物；所述氧化劑為氧氣、空氣或者由氧氣和惰性氣體組成的混合氣；所述一元酚和二元酚中的羥基之和與金屬-胺絡合物中的胺配體的摩爾比為1:(0.001～0.5)；

(12)將步驟(11)得到的聚合物溶液與螯合劑溶液在攪拌條件下于70℃混合反應1h，之后分離提取，得到雙端羥基聚苯醚質量分數為5％～50％的雙端羥基聚苯醚溶液；所述螯合劑為氨三乙酸鹽或/和乙二胺四乙酸鹽；

所述雙端羥基聚苯醚結構如式(II)所示：

式(II)中，m與n之和為1～50中的整數；R1、R2、R3、R4、R5、R6分別為氫原子、烷基、苯基、烷氧基、鹵素或鹵代烷基，R1～R6相同或者不相同。

4.根據權利要求2所述的鄰苯二甲腈封端聚苯醚的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中，堿性水溶液為堿金屬氫氧化物水溶液或堿金屬鹽水溶液。

5.根據權利要求4所述的鄰苯二甲腈封端聚苯醚的制備方法，其特征在于所述堿金屬氫氧化物水溶液中的堿金屬氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種；所述堿金屬鹽水溶液中的堿金屬鹽為碳酸鈉、碳酸鉀中的至少一種。

6.根據權利要求4所述的鄰苯二甲腈封端聚苯醚的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中，雙端羥基聚苯醚溶液與堿性水溶液的混合液中進一步加入相轉移催化劑，所述相轉移催化劑與堿性水溶液中堿金屬氫氧化物或堿金屬鹽的摩爾比為(0.005～0.05)：1。

7.根據權利要求6所述的鄰苯二甲腈封端聚苯醚的制備方法，其特征在于所述相轉移催化劑為芐基三乙基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、四丁基硫酸氫銨、三辛基甲基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨中的至少一種。

8.根據權利要求2-7中任一所述的鄰苯二甲腈封端聚苯醚的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中，雙端羥基聚苯醚溶液與堿性水溶液的質量比為(10～30)：1，所述堿性水溶液的濃度為2mol/L～10mol/L。