[发明专利]一种含吡啶基团的聚芳醚及其制备方法

说明书

一种含吡啶基团的聚芳醚及其制备方法，涉及一种聚芳醚及其制备方法，本发明以新型含吡啶基团的双酚单体与芳基双卤单体(X‑Ar‑X)为原料，碱、碱金属或碱土金属的盐类为催化剂，在非质子极性溶剂中通过溶液缩聚制备。提高聚合物的溶解性、内聚力和附着力，在复合材料、涂料、分离膜、纤维等应用领域具有很好的应用前景；该类聚合物可以进行多种修饰进而功能化。可用于酸性电解质体系的电化学装置，也可用作电渗析膜、扩散渗析膜等；除此之外，该材料也可以用于制作具有复合选择透过层的反渗透膜或纳滤膜的底膜，不但可以提高底膜的亲水性，而且可以提高底膜与复合选择层的界面结合性能。因此，该种含吡啶基团聚芳醚的应用前景十分广阔。

技术领域

本发明涉及一种聚芳醚及其制备方法，特别是涉及一种含吡啶基团的聚芳醚及其制备方法。

背景技术

聚芳醚类材料具有高机械强度、优良的耐热性和化学稳定性，是综合性能优良的特种工程塑料，在化工、汽车、电子仪器，仪表，航空航天等领域具有广泛用途。可溶解的聚芳醚如聚砜、聚醚砜等可溶液加工，具有优异成膜性，更是被广泛地用作有机分离膜材料，制备超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、离子交换膜等。随着科学技术的发展，现有的聚芳醚材料已经不能满足高技术领域对特种工程塑料的性能需求，因此迫切需要开发聚芳醚新材料。在聚芳醚中引入吡啶基团可以提高聚芳醚分子链的极性，提高聚合物的溶解性、内聚力和附着力，在复合材料、涂料、分离膜、纤维等应用领域具有很好的应用前景；更重要的是，在聚芳醚主链上引入的吡啶基团作为一种潜在的可功能化基团，使得该类聚合物可以进行多种修饰进而功能化。例如吡啶基团可以功能化为带正电荷的吡啶鎓基团制备阴离子交换膜，与传统阴离子交换膜的氯甲基化-胺化路线相比，采用含吡啶基团的聚芳醚材料制备阴离子交换膜可以避免使用具有高毒性的氯甲基甲醚，也可以精确调控吡啶基团含量进而调控阴离子交换膜的离子交换容量；另外，利用吡啶基团具有弱碱性，可以与硫酸、磷酸等酸进行掺杂从而制备质子传导膜；除此之外，含吡啶基团的聚芳醚也可以用于制作具有复合选择透过层的反渗透膜或纳滤膜的底膜，不但可以提高底膜的亲水性，而且可以提高底膜与复合选择层的界面结合性能。因此该类含吡啶基团的聚芳醚应用前景十分广阔。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含吡啶基团的聚芳醚及其制备方法，本发明以含吡啶基团的双酚单体与芳基双卤单体(X-Ar-X)为原料，碱、碱金属或碱土金属的盐类为催化剂，在非质子极性溶剂中通过溶液缩聚制备。提高聚合物的溶解性、内聚力和附着力，在复合材料、涂料、分离膜、纤维等应用领域具有很好的应用前景。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种含吡啶基团的聚芳醚，所述含吡啶基团的聚芳醚以非质子极性溶剂或者含有非质子极性溶剂的混合溶剂为反应溶剂，以碱，碱金属或碱土金属的盐类为催化剂吡啶基团的聚芳醚，构成该聚芳醚的重复结构单元为：

其中，x=0.01-1.0，R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆，R₇，R₈，R₉，R₁₀，R₁₁为氢原子或烷氧基或烷基或苯基或卤原子。

所述的一种含吡啶基团的聚芳醚，所述非质子极性溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、环丁砜、二甲基亚砜、二苯砜中的一种或两种以上的混合物。

所述的一种含吡啶基团的聚芳醚，所述以碱为催化剂，碱包括氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡中的一种或两种以上的混合物。