[发明专利]制备聚亚芳基砜/聚酯嵌段共聚物(P)的方法

说明书

本发明涉及一种制备聚亚芳基砜/聚酯嵌段共聚物(P)的方法以及聚亚芳基砜/聚酯嵌段共聚物(P)本身。

本发明涉及一种制备聚亚芳基砜/聚酯嵌段共聚物(P)的方法以及聚亚芳基砜/聚酯嵌段共聚物(P)本身。

高性能工程热塑性塑料是一类性能平衡(例如强度、刚度、抗冲击性和长期尺寸稳定性)的聚合物，这使得它们在汽车和电子工业中作为结构材料特别有吸引力，其中这种热塑性塑料适合作为金属的替代品，这是因为它们通常可以实现重量的减轻。

对于特定的应用而言，单一的热塑性塑料可能无法提供全部所需的性能，因此，纠正这种缺陷的方法是有意义的。一种特别吸引人的途径是通过使用两种或更多种聚合物共聚合，所述聚合物各自具有旨在赋予材料所需性能组合的性能。

聚亚芳基砜聚合物属于一类高性能热塑性塑料并且其特征在于高的耐热变形性、良好的机械性能和固有的阻燃性，然而，聚亚芳基砜聚合物通常是无定形的，并且目前缺乏具有高结晶性和可加工性的聚亚芳基砜聚合物。此外，由于其耐溶剂性差，通常会妨碍无定形聚亚芳基砜聚合物的使用。

为了克服这些缺陷，聚亚芳基砜聚合物可以与例如聚酯共聚。与无定形聚亚芳基砜相比，半结晶聚酯表现出优异的耐溶剂性，并且在聚亚芳基砜/聚酯共聚物中提供了可结晶链段，同时聚亚芳基砜聚合物的链段保持无定形。然而，将更高量的聚亚芳基砜聚合物引入聚亚芳基砜/聚酯共聚物中妨碍共聚物的结晶。因此，为了保持结晶性，聚亚芳基砜聚合物的低量引入是必要的，并且所得共聚物的性能更接近所选择的聚酯。

聚亚芳基砜聚合物和聚酯的目标共聚物的合成需要使用醇将聚亚芳基砜聚合物进行官能化。实现这种官能化的方法是现有技术已知的。

Turner等人“New semicrystalline block copolymers of poly(arylene ethersulfone)s and poly(1,4-cyclohexylenedimethylene terephthalate),Polymer,2015,74,第86至93页”公开了共聚物的制备方法，所述共聚物包含衍生自聚亚芳基砜和聚(1,4-亚环己基二亚甲基对苯二甲酸酯)单元的单元。在共聚合之前，将聚亚芳基砜单元用羟乙基端基进行官能化，所述羟乙基端基通过碳酸亚乙酯引入并释放二氧化碳。所公开的共聚物必须包含至少50重量％的聚(1,4-亚环己基二亚甲基对苯二甲酸酯)单元以获得显著的结晶度。

类似地，Long等人在“Synthesis and Characterization of Polysulfone-Containing Poly(butylene terephthalate)Segmented Block Copolymers,Macromolecules,2014,47,第8171至8177页”中公开了聚亚芳基砜聚合物使用羟乙基端基的官能化，所述羟乙基端基通过聚亚芳基砜聚合物与碳酸亚乙酯的反应而引入。该羟乙基官能化的聚亚芳基砜进一步与1,4-丁二醇和对苯二甲酸二甲酯反应而形成相应的聚亚芳基砜/聚酯嵌段共聚物。

尽管在现有技术中记载的通过碳酸亚乙酯将羟乙基端基引入聚亚芳基砜是定量反应，但所述反应需要在官能化之前分离聚亚芳基砜低聚物，这导致反应时间延长并产生作为副产物的二氧化碳。聚亚芳基砜/聚酯共聚物需要大量的聚酯组分以充分结晶，这严重影响它们的整体性能。

因此，本发明的目的是提供一种制备聚亚芳基砜/聚酯嵌段共聚物的方法，该方法不具有或仅具有降低程度的现有技术所记载的方法的缺点。该方法应易于实施，尽可能不容易出错，并且应是廉价的。本发明的方法应更高效地实施，并且即使在嵌段共聚物中引入更高量的聚亚芳基砜链段的情况下，所得共聚物也应表现出结晶性。

该目的通过一种制备聚亚芳基砜/聚酯嵌段共聚物(P)的方法而实现，所述方法包括以下步骤：

ai)在至少一种非质子极性溶剂的存在下，转化反应混合物(RM1)，所述反应混合物(RM1)包含以下组分：

(A1)至少一种包含酚羟基的聚亚芳基砜聚合物(PS1)，