[发明专利]一种聚醚醚酮的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐热高分子材料的制备领域，特别涉及一种聚醚醚酮的制备方法。

背景技术

聚醚醚酮(Poly-Ether-Ether-Ketone；PEEK)是一种半晶态芳香族塑性工程塑料，具有耐热等级高、耐辐射、耐化学药品、耐磨性、耐疲劳、冲击强度高以及优异的阻燃性能和优异的电性能等特点。聚醚醚酮以其出色的性能，在许多领域中可以替代金属、陶瓷等传统材料，成为当今热门的高性能工程塑料之一。

现有制备聚醚醚酮的方法是采用4,4'-二氟二苯甲酮和1,4-苯二酚作为原料，以无水碳酸钾和无水碳酸钠作为催化剂，以二苯砜(熔点为334℃)作为溶剂，在140℃～150℃的起始温度下通过亲核取代反应开始合成产物，温度升温至320℃时反应完全。所得的产物冷却到室温后需要经过研磨，再经过水洗，从而去除聚醚醚酮中混杂的单体、NaF及KF，进而才能获得较为纯净的聚醚醚酮。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在合成过程中，随着聚醚醚酮的分子量不断增加，产生了大量的固体盐氟化钠及固体盐氟化钾，但是，反应体系达到300℃时为粘稠的流体状态，合成结束后，温度稍微降低，如低于200℃时产物便会凝结为坚硬的固体，这使得操作者需要在产物为流体状态时，将高温的产物倒出，但是高温产物倒出的过程很危险，同时导致其使用的工业设备结构特别复杂。若待产物温度降低后，则产物变为固态，是不能倒出的。而且，在产物的后处理过程中，产物经研磨后，混杂的物质仍与聚醚醚酮混在一起难于洗掉，这使得获得的聚醚醚酮当中不可避免的混有盐与单体杂质。

发明内容

为了解决现有技术中高温产物的凝固点高且聚醚醚酮含有杂质的问题，本发明实施例提供了一种聚醚醚酮的制备方法。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种聚醚醚酮的制备方法，所述制备方法包括：将1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、氯化1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑、1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑六氟磷酸盐、1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑醋酸盐和四甲基胍四氟硼酸盐中的至少一种作为溶剂合成聚醚醚酮。

较优选地，将1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、氯化1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑、1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑六氟磷酸盐、1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑醋酸盐和四甲基胍四氟硼酸盐中的至少一种作为溶剂合成聚醚醚酮。

更优选地，将1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、氯化1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑、1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑六氟磷酸盐中的至少一种作为溶剂合成聚醚醚酮。

最优选地，将1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑六氟磷酸盐作为溶剂合成聚醚醚酮。

具体地，所述制备方法还包括：在惰性气体下，将二氟单体加入所述溶剂中，使所述二氟单体充分溶解于所述溶剂中，得到二氟溶液；

在惰性气体下，将二酚单体、无水碳酸钾和无水碳酸钠均匀混合后，加入所述二氟溶液中，使所述二酚单体、所述无水碳酸钾和所述无水碳酸钠充分溶解在所述二氟溶液中，得到混合溶液，将所述混合溶液升温至140～200℃，反应中无二氧化碳气体生成时结束反应，得到反应产物，将所述反应产物经过提纯后得到所述聚醚醚酮。

具体地，所述制备方法还包括：使加入所述二氟单体后的溶剂在25～60℃下持续搅拌，使所述二氟单体充分溶解于所述溶剂中。

具体地，所述制备方法还包括：将二酚单体、无水碳酸钾和无水碳酸钠均匀混合后，分3～5次，分别加入所述二氟溶液中，相邻两次加入的间隔时间为20～40min，每次加入后均持续搅拌。

具体地，所述制备方法还包括：将所述二酚单体、所述无水碳酸钾和所述无水碳酸钠均匀混合后，加入所述二氟溶液中，先升温至120～140℃，保温1～3h，使所述二酚单体、所述无水碳酸钾和所述无水碳酸钠充分溶解在所述二氟溶液中。

进一步地，所述制备方法还包括：将所述二酚单体、所述无水碳酸钾和所述无水碳酸钠均匀混合后，加入所述二氟溶液中，以5～20℃/min的速度由室温升温至120～140℃，保温1～3h后，使所述二酚单体、所述无水碳酸钾和所述无水碳酸钠充分溶解在所述二氟溶液中，得到混合溶液后，以2～10℃/min的速度再升温至140～200℃。