[发明专利]具有紫外荧光示踪功能的聚芳硫醚化合物及制备方法

说明书

本发明涉及一种具有超强紫外‑荧光示踪功能的高性能聚芳硫醚及制备方法，属于聚苯硫醚材料领域。本发明提供一种具有紫外荧光示踪功能的聚芳硫醚化合物的制备方法，所述制备方法为：将第一组分、第二组分和含硫物质在极性非质子溶剂和催化剂的作用下，于180～300℃反应得到具有紫外荧光示踪功能的聚芳硫醚类化合物；其中，所述第一组分为不含极性官能团的卤代芘或卤代苝，第二组分为二卤代芳烃化合物。本发明所得的新型聚芳硫醚保持了聚苯硫醚的完全结构并获得在450‑550nm波段的超强紫外‑荧光效应(最高强度可达55000)，成为一类新型的具有超强紫外‑荧光示踪功能的高性能聚芳硫醚。

技术领域

本发明涉及一种具有超强紫外-荧光示踪功能的高性能聚芳硫醚及制备方法，属于聚苯硫醚材料领域。

背景技术

特种工程塑料PPS，目前已成为第一大特种工程塑料，中国国内年需求量已达10万吨/年。由于其优异的耐腐蚀、耐高温、刚性好、强度高、比重小等特性，可用其取代金属材料，通过各种共混填充增强、形成聚合物合金等改性手段改性后，形成的复合材料制成军事装备所需的结构部件，如：发动机散热器、车体门、电动泵等，跨海水陆两用坦克炮塔底座、耐腐蚀旋转齿轮、密封环、活塞环、密封垫片、电喷发动机转子叶轮等，可有效降低战车的重量，提高其机动性、可靠性、破损安全性以及乘坐舒适性；用PPS复合材料制成的自润滑轴承、滑动垫片等制品非常适合于武器及装甲战车在各种恶劣的自然条件下使用，提高装备的可靠性和战时出勤率。但是这些改性主要是提高PPS的韧性、强度和兼备其它材料的一些性能，并没有从主链结构功能化、赋予其新的特种功能，没有充分发挥特种工程塑料分子本身可以赋予新功能的内在潜力。

本发明申请人长期致力于聚芳硫醚功能化研究，并开发了多种功能的改性聚苯硫醚，如：有核辐射防护功能的键合型聚芳硫醚金属复合材料及制备(CN110564154 B)、具有中子吸收功能的含硼二维聚芳硫醚材料及制备方法(CN110724263 B)、有核辐射防护功能的高硼化活性聚芳硫醚复合材料及制备(110698858B)、带有活性反应侧基-离子型反应侧基的线型聚芳硫醚(201510325423.5)、可变色聚芳硫醚类化合物及其制备方法(CN102702529 B)、功能型含硼聚芳硫醚共聚物及其制备方法(202010950439.6)、具有树状结构的苝酐型聚芳硫醚及其制备方法和应用(202010918954.6)等，特别是可变色聚芳硫醚类化合物及其制备方法(CN 102702529 B)赋予了PPS的多色彩功效，不足之处在于所得产品是虽然在可见光范围具有丰富的色彩，PPS本身的近白色树脂颜色也无法保留、无法加工成目标颜色，而且引入的单体都含有极性官能团从而改变了分子链极性和偶极矩，并且紫外-荧光效应很弱(所得可变色聚芳硫醚类化合物的荧光强度小于3000)。

但是在很多情况下，这种材料的在高速度、高应力、高湿高热、辐射等极端物理条件下使用，使用过程需要跟踪、测试或检查其疲劳或受伤等，需要使用各种复杂的检测设备，如X射线探测、声波仪等，但是聚合物对X透过率很高，很难发现其材料的变化，声波仪即使测到信号、寻找出现问题的具体点位也比较困难，因此对这类高性能聚合的示踪和检测就显得尤为重要。

现有技术中尚未有具有超强紫外-荧光效应的聚芳硫醚的相关报道。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种具有超强紫外-荧光示踪功能的高性能聚芳硫醚，所得改性聚芳硫醚在450-550nm波段具有超强的紫外-荧光效应(荧光强度大于10000，最高强度可达55000)，并且其热稳定性与PPS一致、力学性能高于PPS，具有广泛的应用前景。

本发明的技术方案：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种具有紫外荧光示踪功能的聚芳硫醚化合物的制备方法，所述制备方法为：将第一组分、第二组分和含硫物质在极性非质子溶剂和催化剂的作用下，于180～300℃反应得到具有紫外荧光示踪功能的聚芳硫醚类化合物；其中，所述第一组分为不含极性官能团的卤代芘或卤代苝，第二组分为二卤代芳烃化合物(ArX₂)。