[发明专利]聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物及其制备方法，属于高分子合成领域。

背景技术

聚芳硫醚砜是一种优良的工程塑料，具有优良的机械、电学性能、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性、耐辐射及阻燃等性能。由于分子链结构中存在强极性的砜基，使得聚芳硫醚砜在熔融状态下熔体粘度大，不利于注塑成型。(Rex L. Bobsein; Harold D. Yelton; Mark W. Woods; Merlin R. Lindstrom, all of Bartlesville, Okla., MELT STABILIZATION OF POLY(ARYLENE SULFIDE SULFONE)S ) 为此，我们利用聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚的方法使聚合物的分子结构中柔性链段（醚键、硫醚键）的相对比例增大，以降低聚合物的熔融粘度。

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聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物及其制备方法，其特点是采用4,4’-二氯二苯砜、二酚单体和硫化钠在常压下复合催化体系合成聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物。通过改变二酚单体的比例及种类，得到多种聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物。利用聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚的制备方法使聚合物的分子结构中柔性链段（醚键、硫醚键）的比例相对增大，以降低聚合物的熔融粘度。

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。

聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物的化学反应式为：

其中，硫化钠含量为60%， n=10~200， m=10~200；。

聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物的起始原料由以下组分组成：

所述催化剂为磷酸三钠、醋酸钠、醋酸锂、羟基乙酸钠、氯化锂、ε-氨基己酸、己内酰胺、对甲基苯磺酸钠和苯甲酸钠中至少一种。

所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、二苯砜、N,N-二甲基乙酰胺或环丁砜中的任一种。

所述脱水剂为甲苯或二甲苯。

聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物的制备方法包括以下步骤：

(1)聚芳硫醚砜预聚物的制备

将4,4’-二氯二苯砜143.5~272.65份，硫化钠65.00~123.5份，氢氧化钠0.2~10份，催化剂0.5~20份，优选3~18份，溶剂200~860份，加入到带有搅拌器、温度计、分水器、冷凝管和氮气进出管的反应器中，在氮气保护下，于温度160~198^oC间脱水反应0.5~3h；生成聚芳硫醚砜的预聚物，降温至100~140^oC时保存；

(2) 聚醚砜预聚物的制备

将4,4’-二氯二苯砜14.35~143.5份，二酚单体5.5~176份，碳酸钾7~100份，溶剂40~600份，脱水剂26~100份，加入到带有搅拌器、温度计、分水器、冷凝管和氮气进出管的反应器中，在氮气保护下，于温度160~180^oC间脱水反应8~16h；生成聚醚砜的预聚物，降温至90~160^oC时保存；

(3) 聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物的制备：

将上述聚芳硫醚砜预聚物与聚醚砜预聚物混合，加热至160~200^oC反应4~12h，再在温度166~230^oC反应3~8h，即得聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物溶液，将共聚物溶液倒入水中，获得到线条状树脂粗产品；

(4) 聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物的纯化

将上述粗产品经水洗涤，于温度50~100^oC干燥4~8h，粉碎，再分别用去离子水、乙醇抽提，于温度80~140^oC干燥1~20h，得到聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物纯树脂。

聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物可用于耐高温耐腐蚀性分离膜、耐热性特种工程塑料。

性能测试

1聚芳硫醚砜/聚醚砜共聚物的结构经红外光谱测试得到证实，如图1所示，结果表明：1320.54cm^-1和1144.89cm^-1为砜基的吸收峰，1101.61cm^-1为醚键的吸收峰，1068.04cm^-1为硫醚键的吸收峰。