[發(fā)明專利]一種聚砜樹脂及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210791908.3
• 申請日: 2022-07-05
• 公開（公告）號: CN115010926B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭靖;李勝海;牟倡駿;張所波;李永綱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C08G75/23
• 分類號: C08G75/23
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳

本發(fā)明涉及有機(jī)高分子合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚砜樹脂及其制備方法。所述制備方法包括：A)將4,4’?二氯二苯砜、雙酚A、成鹽劑和非質(zhì)子型溶劑混合，在氮?dú)獯祾邨l件下，進(jìn)行成鹽反應(yīng)；B)將成鹽反應(yīng)后的產(chǎn)物溶液在氮?dú)獯祾邨l件下，進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合物溶液；C)將聚合物溶液進(jìn)行稀釋，并降溫至100～140℃，與封端劑混合，進(jìn)行封端反應(yīng)，得到具有式Ⅰ所示結(jié)構(gòu)的聚砜樹脂；所述封端劑包括2?溴乙基磺酸鈉、1,3?丙烷磺酸內(nèi)酯、1,4?丁烷磺酸內(nèi)酯和4?氟苯亞磺酸鈉中的至少一種。本發(fā)明采用特定的水溶性封端劑，能夠有效的減少端羥基的含量，并避免樹脂在加工造粒時(shí)的氧化變色，提高了材料的熱穩(wěn)定性和透明度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)高分子合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚砜樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)

聚砜作為一種含有芳香砜基團(tuán)結(jié)構(gòu)的無定型熱塑型特種工程塑料，因其強(qiáng)度高、剛性大、阻燃性好、耐酸堿腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于航空航天、機(jī)械加工、電子電器、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。

然而，制備聚砜樹脂不可避免的采用具有一定生殖毒性的單體—雙酚A，同時(shí)傳統(tǒng)的縮聚反應(yīng)很難反應(yīng)完全，從而導(dǎo)致樹脂中會有少量雙酚A單體殘留；而另一種單體—4,4’-二氯二苯砜，由于反應(yīng)活性較低的緣故，聚砜樹脂多以酚羥基結(jié)構(gòu)封端。由于上述問題的存在，普通聚砜樹脂特別是國產(chǎn)聚砜，在經(jīng)螺桿擠出加工后，固體顏色明顯加深，呈現(xiàn)出不透明的琥珀色，這嚴(yán)重限制了聚砜材料在生物醫(yī)療、光學(xué)材料、食品器皿等領(lǐng)域的應(yīng)用。

為了解決上述問題，中國專利CN103613752A選用一氯甲烷氣體作為封端劑，但是此種方法難以封端完全，經(jīng)加工后的聚砜樹脂顏色依舊泛黃，透光率偏低，同時(shí)一氯甲烷還是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)，在使用的過程中大部分氣體無法參與封端反應(yīng)，需要增加額外的尾氣吸收處理裝置。而中國專利CN104530431公開了一家新材料公司制備的一種低色澤和高透光率的聚砜樹脂，該公司選用3,4’-二鹵二苯甲酮為封端劑，成功得到了一種高透明度封端型聚砜樹脂。但是這類封端劑成本高，并且難溶于水，少量未反應(yīng)的單體不可避免的會引入到樹脂材料中，影響產(chǎn)品的性能。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種聚砜樹脂及其制備方法，本發(fā)明制備的聚砜樹脂透明度較高，熱穩(wěn)定性較優(yōu)。

本發(fā)明提供了一種聚砜樹脂的制備方法，包括以下步驟：

A)將4,4’-二氯二苯砜、雙酚A、成鹽劑和非質(zhì)子型溶劑混合，在氮?dú)獯祾邨l件下，進(jìn)行成鹽反應(yīng)；

B)將所述成鹽反應(yīng)后的產(chǎn)物溶液在氮?dú)獯祾邨l件下，進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合物溶液；

C)將所述聚合物溶液進(jìn)行稀釋，并降溫至100～140℃，與封端劑混合，進(jìn)行封端反應(yīng)，得到具有式Ⅰ所示結(jié)構(gòu)的聚砜樹脂；

所述具有式Ⅰ所示結(jié)構(gòu)的聚砜樹脂的重均分子量為40000～80000；

所述封端劑包括2-溴乙基磺酸鈉、1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯、1,4-丁烷磺酸內(nèi)酯和4-氟苯亞磺酸鈉中的至少一種；

優(yōu)選的，步驟A)中，所述雙酚A與4,4’-二氯二苯砜的摩爾比為1.00：1.0005～1.05。

優(yōu)選的，步驟A)中，所述成鹽劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀和碳酸銫中的至少一種；

所述成鹽劑與雙酚A的摩爾比為1.05～4.00：1.00。

優(yōu)選的，步驟A)中，所述非質(zhì)子型溶劑包括N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜和環(huán)丁砜中的至少一種。

優(yōu)選的，步驟A)中，所述成鹽反應(yīng)的溫度為160～240℃，時(shí)間為1～6h；

所述成鹽反應(yīng)的過程中，氮?dú)獾拇祾咚俾蕿?0～60mL/min。