[发明专利]一种封端聚醚醚酮的合成方法

说明书

本发明公开一种封端聚醚醚酮的合成方法，使用聚醚醚酮小分子低聚物封端后，聚醚醚酮熔融指数的稳定性得到了提升，将4，4′‑二氟二苯甲酮与二苯砜提前聚合成小分子低聚物，在聚醚醚酮聚合过程中作为封端剂使用，避免气化，精确控制封端过程，提高聚合物的热稳定性，其5分钟熔融指数/30分钟熔融指数/60分钟熔融指数＜5%，是对现有聚醚醚酮制备方法的改进，提高了聚醚醚酮的热稳定性，解决了目前聚醚醚酮产品热稳定性差的问题。

技术领域：

本发明公开一种封端聚醚醚酮的合成方法，是对现有聚醚醚酮制备方法的改进，提高了聚醚醚酮的热稳定性，属于高分子材料合成技术领域。

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ICIgongsi1公司1981年最先推向市场的聚醚醚酮树脂。

传统的聚醚醚酮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，以二苯砜为溶剂，在碳酸钠/碳酸钾的催化下合成，采用4，4′-二氟二苯甲酮作为封端剂封端。4，4′-二氟二苯甲酮作为一种小分子化合物，在温度较高的情况下容易挥发，形成白色烟雾。而聚醚醚酮合成反应结束时温度超过300℃已经超过其沸腾温度，使其不能很好地发挥效果，而气化的4，4′-二氟二苯甲酮会附着在反应釜顶部的侧壁，影响下一次聚合反应。由于4，4′-二氟二苯甲酮的沸点较低，聚合反应结束时温度超过300℃，超过4，4′-二氟二苯甲酮沸点，多数4，4′-二氟二苯甲酮未起到封端作用前挥发，导致封端效果不好。

发明内容

本发明提供的一种封端聚醚醚酮的合成方法，将4，4′-二氟二苯甲酮与二苯砜提前聚合成小分子低聚物，在聚醚醚酮聚合过程中作为封端剂使用，提高了使用温度，避免封端剂300℃至320℃高温气化，精确控制封端过程,提高聚合物的热稳定性。

本发明提供一种封端聚醚醚酮的合成方法，

1）在连续通入氮气状态下，加入0.5mol对苯二酚与2mol的4，4′-二氟二苯甲酮及0.5mol碳酸钠，升温至熔融后，60r/min搅拌均匀，升温至180℃持续2小时，结束反应，得到小分子封端剂粗品，用每次4倍物料重量的热乙醇洗5次，每次4倍物料重量的去离子水洗5次，160℃烘8小时；

2）在连续通入氮气状态下，将等摩尔数的对苯二酚与的4，4′-二氟二苯甲酮碳酸钠升温至熔融后，搅拌均匀，升温至190℃保持恒温一小时，然后升温至310℃持续1.5小时，加入对苯二酚摩尔数的5%步骤1）制备的小分子封端剂，保持310℃恒温30分钟，结束反应；每次4倍物料重量的热乙醇和去离子水洗烘干，即得。

本发明反应结构式如下：

本发明先合成小分子封端剂，然后在聚醚醚酮合成时加入小分子封端剂，小分子进入聚合体系后，对原有体系中的单体友好，不会引发其它副反应，并且对聚醚醚酮树脂最终的分子量分布有一定提高，小分子活性虽然低于单体，但是引入聚合体系后，在聚合封端时接更稳定，链长更大，减少体系中的小分子含量，封端提高热稳定性的同时提高分子量分布。

本发明的积极效果在于：

解决了目前聚醚醚酮产品热稳定性差的问题，提供了一种聚醚醚酮低聚物封端合成聚醚醚酮的方法，使用聚醚醚酮小分子低聚物封端后，聚醚醚酮熔融指数的稳定性得到了提升，将4，4′-二氟二苯甲酮与二苯砜提前聚合成小分子低聚物，在聚醚醚酮聚合过程中作为封端剂使用，避免气化，精确控制封端过程，提高聚合物的热稳定性，其5分钟熔融指数/30分钟熔融指数/60分钟熔融指数＜5%。

附图说明

图1为本发明小分子封端剂红外透射光谱图；

图2为本发明小分子封端剂热失重图；

图3为本发明封端聚醚醚酮红外透射光谱图。