一種聚芳醚砜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚芳醚砜的制備方法，它包括將二鹵二苯砜、二元酚和堿金屬鹽加入有機(jī)極性溶劑中，真空條件下進(jìn)行低溫反應(yīng)，其低溫反應(yīng)是在35?45℃攪拌反應(yīng)大于0.5小時(shí)，再升溫到65?75℃攪拌反應(yīng)大于0.5小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后停止抽真空，通氮?dú)?，升溫脫水，再在通氮?dú)鈼l件下進(jìn)行高溫反應(yīng)。本發(fā)明產(chǎn)物熱穩(wěn)定優(yōu)良，產(chǎn)品顏色淺，黃度指數(shù)小于20。
【專利說(shuō)明】
一種聚芳醚砜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚芳醚砜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚芳醚砜是20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的一類分子結(jié)構(gòu)具有芳香基和砜基的非結(jié)晶性熱 塑性工程塑料，聚芳醚砜目前可分為雙酚A型聚砜(PSF)、聚芳醚(PAS)和聚醚砜(PES)三大 類。例如PES的制備通常是以4,二氯二苯砜和4,二羥基二苯砜為單體，以環(huán)丁砜或N-甲基吡咯烷酮為溶劑，以鉀或鈉的氫氧化物或碳酸鹽為成鹽劑，經(jīng)高溫縮聚反應(yīng)制備，通常 兩個(gè)單體多為等摩爾比反應(yīng)。
[0003] 目前，文獻(xiàn)中的已知方法導(dǎo)致產(chǎn)品具有不能令人滿意的大于30的高黃度指數(shù)（ 根據(jù)DIN 6167測(cè)定），這導(dǎo)致這些聚芳醚砜不能用作需要低黃度指數(shù)的產(chǎn)品。
[0004] CN101479321公開(kāi)了一種制備根據(jù)DIN 6167黃度指數(shù)小于19的聚砜和根據(jù)DIN 6167黃度指數(shù)小于30的聚醚砜的方法，其特征在于聚合反應(yīng)通過(guò)在堿性非質(zhì)子溶劑中使用 接近器壁的機(jī)械攪拌器進(jìn)行。其不足之處需要使用特殊的機(jī)械攪拌裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種產(chǎn)物熱穩(wěn)定優(yōu) 良，產(chǎn)品顏色淺，黃度指數(shù)小于20的聚芳醚砜的制備方法。
[0006] 技術(shù)方案:為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所述的一種聚芳醚砜的制備方法，它包 括將二齒二苯砜、二元酚和堿金屬鹽加入有機(jī)極性溶劑中，真空條件下進(jìn)行低溫反應(yīng)，其低 溫反應(yīng)是在35-45°C攪拌反應(yīng)大于0.5小時(shí)，再升溫到65-75°C攪拌反應(yīng)大于0.5小時(shí)，反應(yīng) 結(jié)束后停止抽真空，通氮?dú)?，升溫脫水，再在通氮?dú)鈼l件下進(jìn)行高溫反應(yīng)，產(chǎn)品黃度指數(shù)小 于20。
[0007] 所述二鹵二苯砜為4，4 二氯二苯砜或4，4 二氟二苯砜。
[0008] 所述二元酚為雙酸A、雙酚S、對(duì)苯二酚或聯(lián)苯二酚中的一種。
[0009] 所述堿金屬鹽為Na2C〇3或K2C03,平均粒徑是100-300納米。
[0010] 所述堿金屬鹽為Na2C03或K2C03,平均粒徑最好為150-250納米。
[0011] 所述有機(jī)極性溶劑為N，N'_二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮、二甲砜、 環(huán)丁砜、N，N'_二甲基亞乙基脲、N，N'_二甲基亞丙基脲或y-丁內(nèi)酯中的一種。
[0012] 在聚芳醚砜制備中，二鹵二苯砜與二元酚通常以近等克分子比反應(yīng)，可以制得高 分子量的產(chǎn)物，優(yōu)選摩爾比為1:1，例如：
在反應(yīng)過(guò)程中，被原料及產(chǎn)品容易被空氣中氧氣氧化，產(chǎn)品產(chǎn)生顏色，因此反應(yīng)初期就 并真空完全排除固體原料吸附的氧氣，液體溶劑溶解的氧氣以及反應(yīng)設(shè)備中充滿的空氣， 用然后充惰性氣體保護(hù)反應(yīng)。
[0013] 使用納米級(jí)堿金屬鹽不僅加快可以反應(yīng)速度，可以降低產(chǎn)品的黃度指數(shù)。
[0014] 有益效果:本發(fā)明顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量，制得了熱穩(wěn)定性好，并且高溫成形時(shí)熔融 粘度不增高，產(chǎn)品黃度指數(shù)小于20,可以用于需要低黃度指數(shù)的特殊產(chǎn)品。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0016] 實(shí)施例1: 在反應(yīng)容器中加入400克環(huán)丁砜，攪拌下加入100克雙酚S，無(wú)水碳酸鉀46克（100納米平 均粒徑)和4,4'_二氯二苯砜(DDS)117克，抽真空在40°C攪拌1小時(shí)，再升溫到70°C攪拌1小 時(shí)，停止抽真空，連續(xù)通氮，逐漸升溫脫水，脫出水份約7.2克，將反應(yīng)溫度上升到235°C反應(yīng) 5小時(shí)，降到80°C，多次充分熱水洗滌除鹽及溶劑，過(guò)濾，濾餅真空干燥，得到聚醚砜樹(shù)脂，樹(shù) 脂還原粘度為〇. 5idi/g，測(cè)定其黃色度n值，n值為15，樹(shù)脂的A nred值為0.001。
[0017] 實(shí)施例2: 同實(shí)施例1，只是在加環(huán)丁砜時(shí)，再加1〇〇克二甲苯，利用二甲苯進(jìn)行共沸脫水，無(wú)水碳 酸鉀的平均粒徑150納米，其他均同實(shí)施例1，結(jié)果:制備的樹(shù)脂其還原粘度為0.53 dl/gJI 值為17,樹(shù)脂的A nred值為0.002。
[0018] 實(shí)施例3: 同實(shí)施例1，只是用NMP代替環(huán)丁砜，加入450克NMP及100克二甲苯，進(jìn)行共沸脫水，無(wú)水 碳酸鉀的平均粒徑250納米，聚合溫度200°C反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)，其他同實(shí)施例1，結(jié)果:樹(shù)脂還 原粘度為〇 ? 50 dl/g，H值為19，樹(shù)脂的A nred值為〇 ? 〇〇2。
[0019] 實(shí)施例4: 同例1，只是用無(wú)水碳酸鈉代替無(wú)水碳酸鉀，加入無(wú)水碳酸鈉(平均粒徑300納米粉體） 42.6克，其他同實(shí)施例1，結(jié)果:樹(shù)脂還原粘度為0.55(11/^，￥1值為13，樹(shù)脂的八1^(1值為 0.001。
[0020] 比較例 通氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入環(huán)丁砜400克，攪拌下加入100克雙酚S、無(wú)水碳酸鉀56克(平均粒徑 75微米粉體)和DDS117克，逐步升溫，脫水，脫出水份約7.2克，將反應(yīng)溫度上升到235 °C反應(yīng) 5小時(shí)，其他同例1處理。結(jié)果：樹(shù)脂還原粘度為0.48 dl/g，YI值為40，樹(shù)脂的A nred值為 0.011。
[0021 ]上述實(shí)施例及對(duì)比例制備得到的聚芳醚砜性能參數(shù)的測(cè)定方法如下： (1) 還原粘度測(cè)定:按以下公式計(jì)算 把聚芳醚砜用DMF配置成0.5g/ml，在30°C測(cè)定烏氏粘度
烏氏粘度計(jì)，t一溶液流經(jīng)時(shí)間(秒），to-溶劑流經(jīng)時(shí)間(秒），C一濃度 (2) 黃色度指數(shù)測(cè)定:按照HG/T 3862-2006塑料黃色指數(shù)試驗(yàn)方 測(cè)試樣品制備：350°C的熔體溫度和140°C模具溫度下制備注壓試樣（圓盤(pán)形，直徑 60mm，厚2mm) (3 )熱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)： 將聚芳醚砜粉料在350°C的空氣中放置30分鐘，然后測(cè)定其還原粘度值變化，還原粘度 增加值以Anred表示，Aqre5d值愈小說(shuō)明熱穩(wěn)定性愈好。
[0022]本發(fā)明提供了一種思路及方法，具體實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所 述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離 本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保 護(hù)范圍，本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚芳醚砜的制備方法，其特征在于:它包括將二鹵二苯砜、二元酚和堿金屬鹽加 入有機(jī)極性溶劑中，真空條件下進(jìn)行低溫反應(yīng)，其低溫反應(yīng)是在35-45Γ攪拌反應(yīng)大于0.5 小時(shí)，再升溫到65-75Γ攪拌反應(yīng)大于0.5小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后停止抽真空，通氮?dú)?，升溫脫水?再在通氮?dú)鈼l件下進(jìn)行高溫反應(yīng)，產(chǎn)品黃度指數(shù)小于20。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚芳醚砜的制備方法，其特征在于:所述二鹵二苯砜為4,4'_ 二氯二苯砜或4，4 二氟二苯砜。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚芳醚砜的制備方法，其特征在于:所述二元酚為雙酚A、雙酚 S、對(duì)苯二酚或聯(lián)苯二酚中的一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚芳醚砜的制備方法，其特征在于:所述堿金屬鹽為Na2C03或 K2C03，平均粒徑是100-300納米。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚芳醚砜的制備方法，其特征在于:所述堿金屬鹽為Na2C03或 K2C03，平均粒徑最好為150-250納米。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚芳醚砜的制備方法，其特征在于：所述有機(jī)極性溶劑為N， Ν'-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮、二甲砜、環(huán)丁砜、N，N'_二甲基亞乙基脲、 N，N'_二甲基亞丙基脲或γ-丁內(nèi)酯中的一種。
【文檔編號(hào)】C08G75/23GK105968357SQ201610488022
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】陳律, 吳俊 , 陳盤(pán)強(qiáng), 王崇玥
【申請(qǐng)人】江蘇傲倫達(dá)科技實(shí)業(yè)股份有限公司