[發明專利]一種主鏈含烷基結構的聚芳醚酮樹脂的制備方法、主鏈含烷基結構的聚芳醚酮樹脂及應用

在審

• 申請號: 202211617883.1
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN115975178A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 周光遠;蔣經緯;王志鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C08G65/40
• 分類號: C08G65/40;C08G65/48
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 周游

本申請公開了一種主鏈含烷基結構的聚芳醚酮樹脂的制備方法、主鏈含烷基結構的聚芳醚酮樹脂及應用，所述制備方法包括：將側基結構雙酚單體、含烷基鏈二酰雙鹵代化合物、溶劑、催化劑、帶水劑的混合物，反應，得到所述主鏈含烷基結構的聚芳醚酮樹脂。本申請所提供的聚芳醚酮樹脂，可進一步進行修飾，形成具有氮雜環或交聯的新結構，而這些新結構具有更高的耐熱穩定性。

技術領域

本申請涉及一種主鏈含烷基結構的聚芳醚酮樹脂的制備方法、主鏈含烷基結構的聚芳醚酮樹脂及應用，屬于高分子合成技術領域。

背景技術

聚芳醚酮樹脂是應用廣泛的特種工程塑料，主要有聚醚醚酮、聚醚酮醚酮酮等，由于半結晶性樹脂在玻璃化轉變溫度至熔點較大溫度區間的尺寸穩定性不足，也逐漸開發出一系列具有優異尺寸穩定性的無定形聚芳醚酮樹脂，替代某些高溫領域的應用。由于聚合物鏈主要由羰基、芳環和醚鍵組成，在引入較大的扭曲非平面結構側基后，鏈剛性增加，玻璃化轉變溫度提高，使加工溫度大幅提高。為解決帶來的加工應用問題，含烷基結構聚芳醚酮被合成出來。如雙酚A被引入到聚芳醚酮主鏈中，但作為側基的甲基位阻較小，受熱運動的影響，玻璃化轉變溫度較低，僅為152～155℃，雙異丙基酚酞具有雙異丙基側基結構，更容易發生運動，玻璃化轉變溫度為180～190℃，均不超過200℃。

發明內容

本申請在聚合物主鏈中引入烷基結構，以二羰基來限制烷基鏈的熱運動，同時，羰基的吸電子效應使對位鹵素受到活化，既可以獲得較高的數均分子量，又能夠保持聚合物的加工性能。柔性鏈的引入，一定程度降低了聚合物的玻璃化轉變溫度，同時加工溫度的降低，使一些熱穩定性較低的助劑如聚對苯二甲酰乙二醇酯、聚呋喃二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇等可以在聚芳醚酮成型中得到很好的分散，并且在成型過程中不會降解。

本申請通過非共平面雙酚與活化的含烷基結構雙鹵化合物進行的縮聚反應，制備具有較高分子量的聚芳醚酮樹脂，其特點是主鏈中烷基的引入，兼顧了主鏈的剛性和柔性，使聚合物的玻璃化轉變溫度盡可能少的降低，該樹脂可以進一步形成更加穩定的聚芳醚樹脂，在特種工程塑料中得到應用。

根據本申請的一個方面，提供了一種主鏈含烷基結構的聚芳醚酮樹脂的制備方法，所述制備方法包括：

將側基結構雙酚單體、含烷基鏈二酰雙鹵代化合物、溶劑、催化劑、帶水劑的混合物，反應，得到所述主鏈含烷基結構的聚芳醚酮樹脂。

可選地，所述側基結構雙酚單體選自異吲哚啉酮雙酚、六氟雙酚A、酚酞、雙酚芴、雙酚A、酚酞啉中的至少一種。

可選地，所述含烷基鏈二酰雙鹵代化合物選自1,4-雙(4-氟苯基)丁烷-1,4-二酮、4，4’-二氟二苯甲酮、1,4-雙(4-氟苯基)丙烷-1,3-二酮、1,4-雙(4-氟苯基)戊烷-1,4-二酮、1,4-雙(4-氟苯基)己烷-1,4-二酮、1,4-雙(4-氟苯基)庚烷-1,4-二酮,4-雙(4-氟苯基)辛烷-1,4-二酮中的至少一種。

可選地，所述側基結構雙酚單體與所述含烷基鏈二酰雙鹵代化合物的摩爾比為1:1。

可選地，所述催化劑選自碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀中的至少一種。

可選地，所述側基結構雙酚單體與所述催化劑的摩爾比為1:1～1:1.2。

可選地，所述帶水劑選自甲苯、二甲苯、正己烷中的至少一種。

可選地，所述側基結構雙酚單體與所述帶水劑的摩爾體積比為10～100mol：25～45ml。

可選地，所述溶劑選自N-甲基吡咯烷酮、環丁砜、二甲基亞砜、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一種。

可選地，所述側基結構雙酚單體的用量為所述溶劑的質量的15％～35％。

可選地，所述反應的溫度為160～230℃，反應的時間為2～4h。