[发明专利]一种聚芳醚腈树脂粉末的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及聚芳醚腈树脂粉末及其制备方法。

背景技术

聚芳醚腈是一类侧链上具有腈基的热塑性聚合物，它是从二十世纪八十年代以来首先为国防军工和尖端技术的需求而发展起来的一类综合性能优异的结构型高分子材料，具有很高的耐热性、阻燃性、机械强度、防紫外线和抗蠕变性好等优良特性，可广泛应用于航空航天、电子封装、机械制造、汽车零件等领域，

聚芳醚腈在国内的研究起于80年代，主要集中在研究合成工艺和配方等方面。国内申请关于聚芳醚腈树脂的生产发明专利主要有：专利申请号为94113026.6的《一种聚芳醚腈及其制造方法》、200610038381.8的《聚芳醚腈的工业化生产方法》、200510038360.1的《聚芳醚腈高分子无卤阻燃剂的工业化生产方法》、200610021306.0的《一种含间苯链节的聚芳醚腈共聚物及其制备方法》、200810305720.3的《一种半晶型聚芳醚醚腈的工业化生产方法》。

目前这些聚芳醚腈树脂的纯化方法都是采用机械粉碎后沸水洗涤，机械粉碎法制备聚芳醚腈树脂粉末主要存在以下三点不足：一是树脂经过强力粉碎分子链会受到一定程度的破坏，从而降低了树脂的性能；二是由于聚芳醚腈树脂具有很好的韧性，机械粉碎难以将树脂均匀的粉碎至100目的粉末，这就导致了树脂中包裹的无机盐粒子难以纯化干净，从而影响了性能的稳定性和应用范围；三是机械粉碎难以全密闭连续操作，不利于环境保护。

中国专利申请《一种聚芳醚腈树脂的制备方法为(申请号：201010185867.0)以2，6-二氯苯甲腈和芳香族二元酚为原料，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，在催化剂和脱水剂作用下于反应釜中常压完成反应，溶液经稀释后向沉淀剂中加压喷雾沉淀，沉淀物与沉淀剂加热搅拌回流完成溶剂萃取后经离心机固液分离，液体进入精馏塔精馏回收溶剂，固体经沸水洗涤后烘干获得聚芳醚腈树脂。但该专利申请在制备聚芳醚腈树脂粉末的过程中，需要在聚合反应完成后向反应釜中加入稀释剂，将反应体系稀释到一定程度，再以加压喷雾的方式喷入装有沉淀剂的沉淀釜，然后加热搅拌、充分回流后经离心机固液分离；分离出的固体先采用酸性沸水洗涤、过滤，再采用中性沸水洗涤、过滤，最后干燥处理后得到最终的聚芳醚腈树脂。该方法所得聚芳醚腈树脂粉末由于颗粒均匀性较差，导致纯度不够高；且制备过程中需要加压喷雾，使得制备过程较为复杂。

发明内容

本发明提供一种聚芳醚腈树脂粉术的制备方法，该方法采用2，6-二氯苯甲腈和芳香族二元酚作为主要原料，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，在催化剂和脱水剂作用下于反应釜中常压完成聚合反应后，采用N-甲基吡咯烷酮溶剂稀释反应生成物，再采用沉淀剂调节溶剂溶解性而缓慢析出聚芳醚腈树脂粉末，所得聚芳醚腈树脂粉末具有纯度高、粒度均匀、性能稳定、电性能优异的特点，可广泛适用于电子电器、精密机械、航空航天、新能源等领域。

本发明技术方案如下：

一种聚芳醚腈树脂粉末的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1：原料准备。

以2，6-二氯苯甲腈和芳香族二元酚为主反应物，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，按照2，6-二氯苯甲腈∶芳香族二元酚∶催化剂∶N-甲基吡咯烷酮∶脱水剂＝1∶1∶(1.1～1.5)∶(6～8)∶(1.2～1.5)的摩尔比备料。所述催化剂可用无水碳酸钾或无水碳酸钠；脱水剂可用甲苯或二甲苯；芳香族二元酚可用对苯二酚、间苯二酚、酚酞、双酚A、联苯二酚、邻苯二酚、4，4-二羟基二苯砜或4，4-二羟基二苯甲酮中的任意一种或两种任意比例的混合物。。

步骤2：聚合反应。

将步骤1所准备的原料投入到反应釜中，加热搅拌至130～160℃进行脱水反应，脱水反应过程中通过回流装置分离反应产生的水合脱水剂；脱水反应2～4小时后，将反应体系升温至180～200℃、常压下聚合反应至出现高分子爬杆现象时停止反应。

步骤3：纯化处理。

步骤3-1：稀释反应生成物。

步骤2所述聚合反应完成后，向反应釜中注入N-甲基吡咯烷酮溶剂，持续搅拌，将反应生成物溶解、稀释至2-15％的质量浓度。

步骤3-2：沉淀、固液分离。

将步骤3-1所得稀释后的反应生成物降温至120～140℃，然后向反应釜中加入沉淀剂，沉淀剂加入后反应釜内温度控制在10～100℃，持续搅拌1～2小时后经离心机进行固液分离。其中所述沉淀剂为水、甲醇或乙醇中的任意一种或它们之间任意比例的混合物；沉淀剂的用量为步骤2中N-甲基吡咯烷酮溶剂用量体积的50～200％。