[发明专利]一种聚醚醚酮的合成方法

说明书

本发明提供一种聚醚醚酮的合成方法，在制备聚醚醚酮时，在聚醚醚酮合成中利用醇钠类反应物进行反应，提高了生产效率。乙醇钠碱性强，可以与对苯二酚迅速成盐，提高了2.5小时反应速度，降低对苯二酚高温氧化风险，得到聚合物颜色更白，并且反应结束后无对苯二酚单体残余，能够精确控制单体配比，更好的控制聚合物分子量和分子量分布。乙醇钠与对苯二酚反应产物是酚钠盐和乙醇，乙醇的沸点较低，容易从反应体系分离出去，聚合反应之后无残留二苯砜；乙醇钠代替碳酸盐作为催化剂可以提高生产效率，分离后的乙醇蒸气冷凝回收,作为后处理溶剂使用，脱除二苯砜，降低生产成本。

技术领域

本发明公开一种聚醚醚酮的合成方法，提供新的生产方法，是对传统的聚醚醚酮的生产方法的改进，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚醚醚酮具有高机械性能、耐热性、耐化学腐蚀等优异性能，是一类高性能特种工程塑料，在航空航天、汽车工业、电子和核能等高技术领域有着广泛的用途。其最早商业化品种由英国ICI公司1981年最先推向市场的聚醚醚酮树脂。

目前，聚醚醚酮主要由4，4′-二氟二苯甲酮与对苯二酚，以二苯砜为溶剂，在碳酸钠的催化下合成。工业生产的聚醚醚酮需要回收溶剂二本砜以降低成本。传统碳酸钠的碱性不足，生成对苯二酚钠盐速度较慢，合成时间较长，而且反应结束后仍有单体对苯二酚残留，在后续的精制过程中氧化生成红色的醌类物质溶于丙酮和乙醇，降低了回收二本砜的纯度。影响下一次生产聚醚醚酮，造成其成品颜色过深的问题。

传统的制备方法是以二苯砜为溶剂，4，4′-二氟二苯甲酮和对苯二酚为聚合单体，Na2CO3/K2CO3为催化剂制备聚醚醚酮。碳酸盐碱性较低，与对苯二酚反应较慢。专利CN102627747B中以NaOH/KOH为催化剂量代替Na2CO3/K2CO3。氢氧化物的碱性强，但是仍比乙醇钠的碱性弱，副产物水难以排出，且不能直接回收利用。

发明内容

本发明提供一种聚醚醚酮的合成方法，在制备聚醚醚酮时，在聚醚醚酮合成中利用醇钠类反应物进行反应，提高了生产效率。解决了现有聚醚醚酮的合成技术状况存在的不足和问题。

本发明的技术解决方案如下：将乙醇钠与对苯二酚以2：1的物质量比投入熔融二苯砜中，先反应生成对苯二酚的钠盐，然后再投入4，4′-二氟二苯甲酮聚合反应合成聚醚醚酮。

本发明所述的一种聚醚醚酮合成的方法，具体步骤如下：

在连续通入氮气的状态下将2mol二苯砜、0.5mol对苯二酚与1mol乙醇钠加热至140℃持续一小时，生成气体分离排出；加入0.5mol的4，4′-二氟二苯甲酮，升温至310℃持续1.5小时；取出冷却后粉碎，用丙酮洗5次，去离子水洗5次，160℃烘10小时，即得。

本发明涉及的醇钠选自：乙醇钠或甲醇钠。

本发明反应过程结构式如下：

本发明用乙醇钠代替碳酸钠，乙醇钠碱性强，可以与对苯二酚迅速成盐，大大提高了反应速度，并且反应结束后无对苯二酚单体残余。醇钠代替碳酸钠，副产物醇可以回收利用，无多余的废气排出，更加节能环保。

本发明的积极效果在于：

本发明用乙醇钠代替碳酸钠，乙醇钠碱性强，可以与对苯二酚迅速成盐，提高了2.5小时反应速度，降低对苯二酚高温氧化风险，得到聚合物颜色更白，并且反应结束后无对苯二酚单体残余，能够精确控制单体配比，更好的控制聚合物分子量和分子量分布。乙醇钠与对苯二酚反应产物是酚钠盐和乙醇，乙醇的沸点较低，容易从反应体系分离出去，聚合反应之后无残留二苯砜；乙醇钠代替碳酸盐作为催化剂可以提高生产效率，分离后的乙醇蒸气冷凝回收,作为后处理溶剂使用，脱除二苯砜，降低生产成本。

本发明成盐效果稳定高效，在分子链增长过程中无气泡生成，聚合反应后无对苯二酚单体残余，操作简单，提高聚醚醚酮产品质量。

附图说明