[发明专利]一种聚合型含有DOPO侧基聚芳醚酮的制备方法

说明书

本发明涉及一种聚合型含DOPO侧基聚芳醚酮的制备方法。该方法：将双组分双酚、二氟二苯酮、催化剂按摩尔比置于有机溶剂Ⅰ中，在N₂保护下经过两次控温反应后，立即将反应液在搅拌下倾入水中，沉淀物经活水24h透析、冻干得到含烯丙基取代基聚芳醚酮基材；将含烯丙基取代基聚芳醚酮溶于有机溶剂Ⅱ中，N₂保护，缓慢升温，加入含巯基DOPO衍生物和引发剂，恒温反应后立即将反应体系在搅拌下倾入水中，经活水24h透析，真空干燥得到聚合型含DOPO侧基聚芳醚酮。本发明方法简便易行，制作的电缆料具有强度高、耐磨、耐油、电绝缘性好，且具有低烟、无污染、无卤阻燃等特性，非常适合超薄壁电缆挤出，具有良好的经济效益及推广价值。

技术领域

本发明涉及含一种DOPO侧基聚芳醚酮的制备方法，具体涉及巯基-烯基点击化学反应法合成一种聚合型含DOPO侧基聚芳醚酮的制备方法。该聚合物可应用于超薄壁绝缘电缆。

背景技术

随着电力电缆应用的范围越来越广，不同使用环境有不同要求，如，耐高温、耐低温、耐油、抗撕裂、阻燃等。特别是在使用条件特殊、应用环境复杂的情况下，特种电缆的需求日显突出，对电缆的可靠性、耐用性提出了更高的要求。我国高速铁路及城市轨道交通装备发展迅速，制造企业对高铁及城轨装备用电缆的要求向着超薄壁、高耐温、高耐油、高阻燃方向发展。普通薄壁电缆的绝缘壁厚度在0.3mm以上，而高速铁路及城市轨道交通装备所需的超薄壁绝缘电缆绝缘壁厚要求为0.18mm。目前，电缆行业生产薄壁电缆的主要绝缘材料是交联聚烯烃，由于该电缆料中含有较多的阻燃剂，绝缘电阻较小，电缆容易被击穿，而且电缆的物理机械性能存在诸多不足，绝缘壁不能实现超薄，难以满足制造企业的需要。因此，生产高耐温、高耐油、高阻燃的超薄壁绝缘电缆的一个关键技术就是研究合适的电缆料。

有机磷系阻燃剂具有高效、低毒、无污染、低烟等优点，受到了越来越多的关注。人们围绕有机磷系阻燃剂进行了大量的研究工作，活性阻燃剂中间体9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)由于结构中活泼的P-H键，使其与羰基化合物、碳碳双键、亚胺键等缺电子化合物具有较高的反应活性，受到了国内外研究者的广泛关注。聚合型有机膦阻燃剂具有：分子量大、含磷量高、与材料的相容性好、迁移性小、加工性能好、阻燃性能优异等优点，含氮、硫和磷多种阻燃元素的阻燃剂比单独含磷元素的阻燃剂有更好的阻燃效果。基于以上优点考虑，将DOPO侧基衍生物以单体形式参与高聚物反应，反应后成为高聚物结构单元的一部分，从而使材料达到阻燃目的。具有工艺简单、材料结构新颖、含磷量高、与基材的相容性好、阻燃性能优异、加工性能好等特点。

聚芳醚酮含有刚性苯环和柔性醚键，具有优良的耐高温、耐腐蚀、良好的电绝缘性、耐辐射和耐化学品性。熔点334℃，软化点168℃，拉伸强度132～148MPa，可用作耐高温结构材料和电绝缘材料。含氮、磷化合物以取代基形式引入聚芳醚酮结构中，是一种新型耐高温耐腐蚀、耐辐射、阻燃的含DOPO基结构聚芳醚酮材料。

发明内容

为了解决基材的阻燃问题及阻燃材料与基材相容性问题，本发明的目的在于提供一种简便易行的聚合型含DOPO侧基聚芳醚酮的制备方法。该方法应用巯基-烯点击化学反应，将DOPO衍生物作为结构单元引入聚芳醚酮分子链中，合成聚合型含DOPO侧基聚芳醚酮。聚合型含DOPO侧基聚芳醚酮具有强度高、电绝缘性好，且具有低烟、无卤、阻燃等特性，非常适合薄壁电缆挤出，能满足超薄壁绝缘电缆的加工工艺及产品技术要求，生产方便，具有良好的经济效益及推广价值。

为实现本发明的目的采用的技术方案如下：

本发明公开了一种聚合型含DOPO侧基聚芳醚酮，结构式如下所示：

其中x＞0、y＞0，且x+y﹦40～200。

此外，本发明还公开了一种聚合型含DOPO侧基聚芳醚酮的制备方法，包括如下步骤：