[發(fā)明專利]一種四元共聚聚芳醚酮及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN112961340B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王大明;周宏偉;趙曉剛;陳春海
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G65/40
• 分類號(hào): C08G65/40
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王術(shù)娜

本發(fā)明提供了一種四元共聚聚芳醚酮及其制備方法和應(yīng)用，屬于聚芳醚酮類樹脂合成技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供了一種四元共聚聚芳醚酮，所述四元共聚聚芳醚酮的四元共聚結(jié)構(gòu)能夠增大分子鏈扭曲結(jié)構(gòu)，增加分子空間位阻，有效限制了分子鏈的有序化進(jìn)程和有序程度，從而大大降低了聚合物的結(jié)晶速率和熔點(diǎn)。本發(fā)明提供的四元共聚聚芳醚酮具有低熔點(diǎn)、低結(jié)晶速率的特性，因此該樹脂具有非常寬的加工窗口，可以滿足長時(shí)間加工方法及二次加工的要求，條件更容易控制；而且加工成型完成之后，通過對制品的熱處理，可以調(diào)控制品的結(jié)晶程度，使制品具有良好的力學(xué)性能，特別適用于注塑成型、擠出成型以及熱塑性復(fù)合材料的成型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚芳醚酮類樹脂合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種四元共聚聚芳醚酮及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

聚芳醚酮是一種重要的特種工程塑料，具有優(yōu)異的耐熱、耐磨和耐輻照等綜合性能，在航空航天、機(jī)械化工和電氣電子等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。傳統(tǒng)的聚芳醚酮是一類熱塑性半結(jié)晶性聚合物，半結(jié)晶結(jié)構(gòu)的存在使得聚芳醚酮制品的力學(xué)性能非常優(yōu)異。但半結(jié)晶結(jié)構(gòu)的存在也使得聚芳醚酮材料加工溫度高，因而對于加工設(shè)備的耐溫等級(jí)和設(shè)備尺寸精度的要求很高，導(dǎo)致聚芳醚酮材料的加工成本居高不下。此外，在采用擠出成型、模壓成型或熱塑性復(fù)合材料成型等加工方法對聚芳醚酮材料進(jìn)行加工時(shí)，需要控制聚芳醚酮樹脂的結(jié)晶速率，避免因樹脂結(jié)晶速率過快導(dǎo)致的制品內(nèi)應(yīng)力過大以及外形翹曲等問題。因此，一般在樹脂聚合過程中通過配方調(diào)整加入共聚單體，制備出結(jié)晶速率適當(dāng)?shù)木鄯济淹獦渲?/p>

公開號(hào)為CN 104761717 B的中國專利公開了一種通過四元共聚法制備一系列聚芳醚酮樹脂的方法，該聚芳醚酮四元共聚物分子鏈中包括含氮雜原子結(jié)構(gòu)，通過N上的孤對電子和金屬基體之間的相互作用力，使得共聚物對金屬基材具有較好附著力，來改善聚芳醚酮與金屬的結(jié)合能力，雖然為四元共聚，但其聚芳醚酮四元共聚物結(jié)構(gòu)為非結(jié)晶聚醚醚酮，限制了其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種四元共聚聚芳醚酮及其制備方法和應(yīng)用，所述四元共聚聚芳醚酮為半結(jié)晶聚醚醚酮樹脂，且具有低熔點(diǎn)和低結(jié)晶速率。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種四元共聚聚芳醚酮，具有式I所示結(jié)構(gòu)：

其中，x＝0.10～0.99，y＝0.01～0.99；n為聚合度且n≥1且n為整數(shù)；

Ar為

R₁和R₂獨(dú)立為且R₁≠R₂。

優(yōu)選的，所述四元共聚聚芳醚酮包括：

且n＝10～800、且n＝10～800、且n＝10～800、且n＝10～800且n＝10～800。

本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述四元共聚聚芳醚酮的制備方法，包括以下步驟：

將雙氟單體、二酚單體、催化劑和有機(jī)溶劑混合，進(jìn)行成鹽反應(yīng)，得到第一產(chǎn)物；

將所述第一產(chǎn)物進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到四元共聚聚芳醚酮；

所述雙氟單體包括4,4'-二氟二苯甲酮，所述雙氟單體還包括1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯或1,3-雙(4-氟苯甲酰基)苯；

所述二酚單體為對苯二酚、間苯二酚、4,4'-二羥基聯(lián)苯、3,4'-二羥基聯(lián)苯、3,3'-二羥基聯(lián)苯、4,4'-二羥基二苯醚、3,4'-二羥基二苯醚、3,3'-二羥基二苯醚、1,4-雙(4-羥基苯氧基)苯、1,3-雙(3-羥基苯氧基)苯、1,3-雙(4-羥基苯氧基)苯、1,4-雙(3-羥基苯氧基)苯、4,4'-二羥基二苯甲酮、1,4-雙(4-羥基苯甲酰基)苯和1,3-雙(4-羥基苯甲酰基)苯中的任意兩種；