[发明专利]半芳族聚苯硫醚酰胺及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半芳族聚苯硫醚酰胺及其制备方法，属于高分子合成领域。

背景技术

聚芳硫醚和半芳族聚酰胺均是性能优良的工程塑料，具有良好的力学，热学性能等，为综合两种聚合物的优点，提高聚芳硫醚的玻璃化温度和熔点，改善其韧性，改善半芳族聚酰胺的加工性能（如用对苯二甲酰氯，1,6-己二胺等合成出的半芳族聚酰胺由于其高密度氢键，使得其熔点与分解温度非常接近，从而导致其加工窗口比较小），克服聚酰胺耐强酸、强碱及耐化学腐蚀性差，容易燃烧的缺点；我们设计了半芳族聚苯硫醚酰胺这类聚合物。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种半芳族聚苯硫醚酰胺聚合物及其制备方法，其特点是将4,4’-二苯基硫醚二甲酸与1,6-己二胺先制成4,4’-二苯基硫醚二甲酸-1,6-己二胺盐，再将上述盐经过预聚、预挤出、二次挤出的方法制备半芳族聚苯硫醚酰胺聚合物，它具有收率高、分子量较高、易加工、耐高温、绿色环保的优点。

本发明的目的由以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。

半芳族聚苯硫醚酰胺的化学反应式为：

其中，    n=10-300。

半芳族聚苯硫醚酰胺的起始原料由以下组分组成：

4,4’-二苯基硫醚二甲酸-1,6-己二胺盐       200～400份

催化剂                                    0.5～30份

去离子水                                  20～100份

其中，催化剂为磷酸、亚磷酸、多聚磷酸、次磷酸钠、磷酸钠、亚磷酸钠或六甲基膦酰三胺中任一种。 

半芳族聚苯硫醚酰胺的制备方法包括以下步骤：

(1). 半芳族聚苯硫醚酰胺的制备

将4,4’-二苯基硫醚二甲酸-1,6-己二胺盐200～400份，催化剂0.5～30份，去离子水20～100份加入高压反应釜中，通氮气置换空气，升温至100℃，反应0.5～2min；封闭反应釜，升温到200～250℃，反应1～8min；降温出料，经粉碎、干燥，得到半芳族聚苯硫醚酰胺的预聚物，将上述预聚物加入反应挤出机中，在温度150～250℃和真空度0.06～0.09MPa预反应挤出5～20min，切粒、干燥，得到较高分子量半芳族聚苯硫醚酰胺的挤出料，再将上述挤出料在温度230～280℃和真空度0.06～0.09MPa反应挤出5～30min，切粒、干燥，得到高分子量半芳族聚苯硫醚酰胺树脂。

(2). 半芳族聚苯硫醚酰胺的纯化

将上述聚合物经水循环洗涤2-4次，于温度80～120℃干燥2～8小时得到纯树脂。

4,4’-二苯基硫醚二甲酸-1,6-己二胺盐的制备包括以下步骤：

(1). 4，4ˊ－二苯基硫醚二甲酸的制备

将对氯苯腈275份与以含量60％的硫化钠130份，极性溶剂1000～3000份，助剂20～150份加入带有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应釜中，于温度150℃～230℃回流分水，反应2～10min，得到4，4ˊ－腈基二苯基硫醚溶液；将上述4，4ˊ－腈基二苯基硫醚溶液倒入冷水中，过滤，滤饼经去离子水洗、烘干，得到纯化的4，4ˊ－腈基二苯基硫醚；将4，4ˊ－腈基二苯基硫醚236份，水400～1500份，碱100～160份加入到水解反应釜中，回流反应5～36h，得到澄清水解溶液，将上述水解溶液过滤，收集滤液，加入浓度为1mol/L的盐酸500～3000份酸化，得到米白色沉淀4，4ˊ－二苯基硫醚二甲酸，过滤，滤饼经去离子水洗，除去水溶性杂质、干燥，得到纯化的4，4ˊ－二苯基硫醚二甲酸。

(2).4,4’-二苯基硫醚二甲酸-1,6-己二胺盐的制备及纯化

将上述所得的4，4ˊ－二苯基硫醚二甲酸274份、1,6-己二胺116～130份、溶剂500～2000份加入带有机械搅拌、回流冷凝器的反应釜中，于温度75～120℃反应2～10h得到4,4’-二苯基硫醚二甲酸-1,6-己二胺盐反应液；将上述反应液过滤，滤饼用甲醇洗涤，干燥，得到纯化的4,4’-二苯基硫醚二甲酸-1,6-己二胺盐。

制备4，4ˊ－二苯基硫醚二甲酸所用的极性溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、N-环己基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N-甲基己内酰胺中的任一种。