一种高性能改性聚砜树脂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能改性聚砜树脂的制备方法，先以双酚A、4,4′-二氯二苯砜、扩链剂等单体制备聚砜树脂，再以纤维对其改性，改性时各组分比例为：聚砜树脂：50～90％；纤维：10％～50％；助剂0.1％～5％。本发明专利技术制备的高性能改性聚砜树脂不仅耐热性好，改性后拉伸强度、弯曲强度、抗张强度和冲击韧性等机械性能均大幅度提高，而且其他的优异性能保持不变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，具体设及一种高性能改性聚讽树脂（PSU)的制 备方法。
技术介绍
聚讽是一种热塑性工程塑料，由于它们具有耐热性、耐热水性、抗蠕变性、尺寸稳 定性、耐冲击性、耐化学药品性、无毒、阻燃等优异的综合性能，所W长期W来在电子、电器、 机械、汽车、医疗器具、食品加工及不沾涂料等领域得到广泛的应用。但由于聚讽加工溫度 一般会超过30(TC，在加工过程中，由于自身结构的缺陷往往会导致树脂部分分解，随之力 学性能下降，降低产品的合格率。开展增强型聚讽研究是近年来聚讽材料的研究方向，如对 聚酸讽进行接枝改性、用W改变聚讽的介电、疏水、机械等性能，制备高强度、多功能化聚讽 树脂，扩展其在功能性材料方面的应用。 该专利技术使用的扩链剂中由于含Si、C、Ti，其键能较高，且多样的空间排布组成结 构及自身的特性，决定了其改性聚讽材料是一种热稳定性好、机械性能高、耐高低溫交变性 能、低介电性能和疏水性能优异的材料，扩链剂在增长聚合物分子链的同时，使聚合物的抗 张强度和冲击初性也大大提高，从而使制备的聚讽兼具树脂的硬度与初性，又具备金属的 强度，开启W塑代钢的的时代，大大扩展其实际应用领域。 目前，最常用的方法进行助剂共混改性，中国专利文献CN102532899A公开了一种 往聚酸讽中加入二氧化铁和玻璃纤维利用机械共混的物理方法来提高其粘接性能、相容性 等综合机械性能，但是二氧化铁会对树脂的透光性产生一定的影响且使树脂的冲击强度明 显下降。中国专利文献CN102532899A公开了主链含线型和笼型的有机硅氧烷聚酸讽树脂 及其制备方法，通过在聚酸讽主链上引入功能性分子结构提高的聚酸讽疏水性能和介电常 数，但是该法合成出来的聚酸讽色泽较深且透光率不高，主要局限于涂料和微电子器件领 域。中国专利文献CN102504271A公开了一种超支化聚醋改性有机娃树脂的制备方法，该 方法将端径基超支化聚醋和有机娃树脂的优点结合起来，显著提高了有机娃树脂的机械性 能、耐化学品性能和耐水性能，但是柔初性差，高低溫交变条件下会开裂，限制了其应用。选 择合适的扩链剂，控制其与反应单体的比例在合理范围内，是开发出高强度、多功能聚讽树 脂的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷，高性能改性聚讽树脂（PSU)的制备 方法。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种高性能改性聚讽树脂的制备方法，包括W下步骤： (1)聚讽树脂的制备 在惰性气体保护的反应蓋中，加入有机溶剂后开始揽拌升溫至60°C~80°C，顺次 加入双酪A、4, 4'-二氯二苯讽单体，待单体全部溶解后，再加入成盐剂，成盐剂的用量为 双酪A摩尔量的1. 05~1. 2倍，随后加入分水剂，继续揽拌升溫至170°C~190°C，成盐反应 1~2小时；成盐反应完成后蒸出全部分水剂，再升溫至200°C~240°C，开始W50~70转 /min的揽拌速度揽拌，恒溫1~2小时后加大揽拌速度至70~90转/min,继续恒溫4~5 小时，再加入扩链剂，扩链剂的摩尔量是双酪A摩尔量的0. 1 %~10%，继续反应40分钟， 到设定粘度，得聚合粘液；冷却、粉碎、洗涂、干燥即得聚酸讽树脂； 所述双酪A摩尔量较4,4'-二氯二苯讽过量0.1 %~2%，或，4,4'-二氯二苯 讽的摩尔量较双酪A过量0. 1 %~2% ; 所述扩链剂为二氯取代物、Ξ氯取代物、四氯取代物中的一种或几种的混合物，结 构通式如下：其中，Μ为C、Si、Ti中的一种；Ri、R2、R3为氯、烷基、烷氧基、环烷基、苯基、氯代烷基 中的一种；Ri、R2、R3中氯原子数为1~3 ;烷基碳原子数为1~18 ;烷氧基碳原子数为1~ 20;环烷基碳原子数为5~20;苯基碳原子数为6~18;氯代烷基碳原子数为1~17; 似高性能改性聚讽树脂的制备将所得聚讽树脂在鼓风烘箱中120°C~150°C烘干8小时W上，将纤维和助剂在 60°C左右干燥预处理后备用；将干燥后的聚讽树脂、纤维和助剂混合均匀，然后用双螺杆挤 出机进行烙融挤出造粒，再将粒料在l〇〇°C~170°C烘干化W上，将粒料注塑成型，得到成 品。优选地，步骤似中各组分混合比例为：聚讽树脂：50~90%;纤维：10%~50%; 助剂0. 1 %~5 %。进一步优选地，纤维：20~30 %。优选地，所述有机溶剂选自N-甲基化咯烧酬、环下讽、二苯讽、二甲亚讽、N，N-二 甲基甲酯胺、N，N-二甲基乙酷胺、Ξ氯甲烧、二氯乙烧、四氨巧喃、1,4-二氧六环中的一种 或多种。优选地，所述分水剂选自甲苯、二甲苯、Ξ甲苯、乙苯、二乙苯或偏二乙苯中的一种 或多种。 优选地，所述分水剂的沸点高于160°C低于200°C，并且密度小于水。比如为均Ξ甲苯、邻Ξ甲苯、间Ξ甲苯、二乙苯、偏二乙苯中的一种或几种的混合物。 优选地，所述成盐剂选自氨氧化钟，碳酸钟，氨氧化钢，碳酸钢中的一种或多种。进 一步优选碳酸钢。 优选地，所述纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳绝纤维、Kevlar纤维、玄武岩纤维、丙腊 纤维、棚纤维、晶须中的一种或多种。 优选地，所述助剂为抗氧剂、热稳定剂、增初剂、阻燃剂、防雾剂、抗静电剂、冲击改 性剂、增容剂、着色剂中的一种或多种。优选地，在成盐反应阶段体系的固含量为25%~30%。优选地，在聚合反应阶段体系的固含量为35%~45%。 阳025] 本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果： 1)本专利技术通过控制双氯与双酪单体比例，首先，合成了径基封端的聚讽低聚物， 并进一步通过含二氯取代物、Ξ氯取代物或四氯取代物在径基封端的聚讽低聚物上接入含 碳、娃、铁的低分子有机物，制备出主链含有碳、娃、铁的高强度聚讽树脂； 。本专利技术通过纤维及助剂对高强度聚讽树脂（PSU)进行改性，得到的改性高性能 聚讽树脂，提高了刚性、弯曲强度、拉伸强度、抗张性当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能改性聚砜树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)聚砜树脂的制备在惰性气体保护的反应釜中，加入有机溶剂后开始搅拌升温至60℃～80℃，顺次加入双酚A、4,4′‑二氯二苯砜单体，待单体全部溶解后，再加入成盐剂，成盐剂的用量为双酚A摩尔量的1.05～1.2倍，随后加入分水剂，继续搅拌升温至170℃～190℃，成盐反应1～2小时；成盐反应完成后蒸出全部分水剂，再升温至200℃～240℃，开始以50～70转/min的搅拌速度搅拌，恒温1～2小时后加大搅拌速度至70～90转/min，继续恒温4～5小时，再加入扩链剂，扩链剂的摩尔量是双酚A摩尔量的0.1％～10％，继续反应40分钟，到设定粘度，得聚合粘液；冷却、粉碎、洗涤、干燥即得聚砜树脂；所述双酚A摩尔量较4,4′‑二氯二苯砜过量0.1％～2％，或，4,4′‑二氯二苯砜的摩尔量较双酚A过量0.1％～2％；所述扩链剂为二氯取代物、三氯取代物、四氯取代物中的一种或几种的混合物，结构通式如下：其中，M为C、Si、Ti中的一种；R1、R2、R3为氯、烷基、烷氧基、环烷基、苯基、氯代烷基中的一种；R1、R2、R3中氯原子数为1～3；烷基碳原子数为1～18；烷氧基碳原子数为1～20；环烷基碳原子数为5～20；苯基碳原子数为6～18；氯代烷基碳原子数为1～17；(2)高性能改性聚砜树脂的制备将所得聚砜树脂在鼓风烘箱中120℃～150℃烘干8小时以上，将纤维和助剂在60℃左右干燥预处理后备用；将干燥后的聚砜树脂、纤维和助剂混合均匀，然后用双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，再将粒料在100℃～170℃烘干8h以上，将粒料注塑成型，得到成品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王贤文，
申请(专利权)人：江门市优巨新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44