[发明专利]具有极好发光度的聚亚芳基硫醚树脂及其制备方法

说明书

发明背景

(a)技术领域

本发明涉及一种制备聚亚芳基硫醚(PAS)的方法和由其制得的PAS 树脂；并且更具体而言，涉及一种制备比常规PAS具有更好的热性能和 发光度的PAS树脂的方法以及由其制得的PAS树脂。

(b)相关技术的描述

PAS树脂是有代表性的工程塑料之一，并且具有极好的物理性能， 例如耐热性、耐化学品性、耐燃性及电绝缘性能。PAS树脂可广泛用于 计算机附件、汽车配件、接触腐蚀性化学品的部件的涂层，及具有化学 品抗性的工业纤维。目前，只有PAS树脂的聚亚苯基硫醚市售可得。

制备PPS树脂的代表性方法是Macullum方法，其中PPS树脂通过将 一种芳族二氯化物与硫化物在一种极性有机溶剂中聚合来合成，并在US 2,513,188和US 2,583,941中有描述。

(Macullum方法)

从反应方案中可看出，对二氯苯和硫化钠在一种极性有机溶剂例 如N-甲基吡咯烷酮中聚合，从而制得PPS树脂和作为副产物的NaCl。

由于10000-40000的分子量和3000泊或更低的熔体粘度而导致 的较窄应用，以Macullum方法合成的PPS树脂具有较窄的应用范围， 并且其不能后处理应用。即，为改进PPS树脂的熔体粘度，将合成 的PPS树脂在低于该PPS树脂熔化温度(Tm)的某一个温度进一步固 化。PPS树脂氧化物的熔体粘度由于固化步骤中的氧化、交联及聚合 链的延长而增加。

但是，Macullum方法的缺点如下。首先，使用硫化物例如硫化 钠生成大量的副产物(金属盐)。在使用硫化钠的情况下，所生成的 副产物的量为原料重量的52重量％，从而导致副产物处理困难和PPS 树脂的低产率。此外，副产物以几个ppm至几千个ppm的量残留在 PPS树脂中，并且增加了导电性，导致机器的腐蚀和纺丝纤维方面的 问题。第二，Macullum方法采用溶液聚合法，因此制得具有较低表 观密度的极细小粉末形式的PPS树脂，从而造成运输和生产过程的 不利。第三，PPS树脂的脆性在用于改进该PPS树脂的熔体粘度的 固化过程中增加，并因此降低了机械性能例如冲击强度且导致PPS 的颜色变暗。

已提出多种解决所述问题的建议，这些建议包括US 4,746,758和 US 4,786,713中所述的组合物和制备PPS树脂的方法。在所述组合物 和方法中，替代二氯化物和硫化物的二碘-芳基化合物和固体硫在不 存在极性有机溶剂的情况下通过直接加热来聚合。

制备方法包括碘化步骤和聚合步骤。在碘化步骤中使芳基化合物 与碘反应从而得到二碘-芳基化合物，接着使该二碘-芳基化合物与固 体硫于硝基化合物催化剂上聚合从而制得PAS树脂。回收在该过程 所形成的气体中产生的碘并重新用于碘化过程。所述碘实质上是一种 催化剂。

所述方法可解决常规Macullum方法中的问题。即，由于碘是该 过程的副产物并可容易地回收，因此导电性未增加并且终产物中残留 碘的量极低，并且由于所回收碘的重新利用，废物减少。此外，由于 在聚合过程中不使用有机溶剂，因此可获得小球形式的最终树脂，从 而避免了细小粉末的问题。

在该方法中得到的PAS树脂比在Macullum方法中得到的PAS 树脂具有更高的分子量，因此不需要固化。

但是，该组合物和制备PAS树脂的方法具有如下问题。首先， 因为残余的碘分子具有腐蚀性，因此即使最终PAS树脂中残留少量 的碘，也可引起生产机器方面的问题，并且暗色的碘使得得到的PAS 树脂发暗。第二，由于在该聚合过程中使用固体硫，因此PAS树脂 中包括的二硫键使该树脂的热性能变差。第三，未使用硝基化合物催 化剂使得该树脂较亮，但是由于二硫键含量的增加，同使用催化剂时 相比，热性能变差。

发明内容

为解决常规技术中的问题，本发明的一个目标是提供一种具有改进 的热性能和色度(发光度)的聚亚芳基硫醚。

本发明的另一个目标是提供一种制备PAS树脂的方法。

本发明的再一个目标是提供由聚亚芳基硫醚树脂生产的树脂制品， 例如模型制品、薄膜、薄片或纤维。

具体实施方式

本发明的所述及其它目标将从以下对本发明的描述、其所附的参 考附图以及所附的权利要求中得到更充分地理解。