一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法技术

本发明专利技术公开了一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法，其是以全氟环丁基芳基醚酚聚合物、六氟双酚A、二卤代苯甲腈或二卤代对苯二甲腈、4,4’‑二氟二苯酮为原料，在催化剂和氮气气氛下，经过两次的控温反应后，沉淀、过滤、洗涤和离心烘干，得到聚芳醚酮电缆料树脂。该材料有效的改善和提高聚合物的热稳定性、结晶性和溶解性，降低了聚合物的介电常数、介质损耗因数、高速传送频带的信号衰减率，同时保持了聚芳醚酮材料的优异性能，使该聚芳醚酮材料同时具有聚芳醚腈、聚醚醚酮和含氟结构三种材料的优点。

Poly (aryl ether ketone) cable material resin and synthetic method thereof

The invention discloses a poly aryl ether ketone resin cable material and its synthesis method, which is based on Ding Jifang perfluorocyclic ether phenol polymer, six fluorine bisphenol A, two halogenated benzonitrile or two halogenated benzene of two dichlorobenzonitrile, 4,4 'two fluorine two phenyl ketone as raw material, catalyst and in under nitrogen atmosphere, after two times after the reaction temperature, precipitation, filtration, washing and drying by centrifugation, poly aryl ether ketone resin cable. To improve the material effectively and improve the thermal stability of the polymer, crystallization and solubility, reduce the signal of dielectric constant, dielectric loss and high speed transmission band polymer decay rate, while maintaining the excellent properties of poly aryl ether ketone material, the material having poly aryl ether ketone poly aryl ether nitrile, peek and fluorinated structure of three kinds of materials.

【技术实现步骤摘要】
一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法
本专利技术涉及一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法，属于高分子材料领域。
技术介绍
聚芳醚酮是一种芳族热塑性特种工程塑料，具有良好的物理及化学性能，因而常被作为电缆料。然而，传统的聚芳醚酮聚合物之间形成均匀共混较难，对制备工艺要求较为复杂，并且其添加的助剂较多，无疑增加了产品成本，降低了电缆的可靠性。近年来，围绕改善加工性能，提高耐热等级问题，不断开发性能优异的此类新材料以满足不同的使用要求。例如在聚合物主炼上引入不同的功能基团，如萘环、氮杂萘环等；还有的将扭曲非共平面的杂萘联苯结构引入到聚合物主链中可以改善其溶解性，同时赋予其良好的耐热性以及在主链上引入不同的功能基团，如苯或者三氟甲基等，来提高聚芳醚酮的溶解性和耐热性。其中，聚芳醚腈是一类含有氰基侧基的高性能工程塑料，具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性。由于强极性氰基侧基(—CN)的引入，一方面增加了分子链间的偶极-偶极作用，有利于在获得较高的耐热性能和机械强度的同时，增强树脂基体的附着力；另一方面，氰基作为一个潜在的交联点可以形成具有更高耐热性能的网络结构。此外，用氟塑料(如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯等)作绝缘和护套材料制成的电线电缆，氟塑料材料的氧指数是PE塑料的3倍多，是PVC塑料1.5倍；其燃烧释放热量仅为木材的四分之一，为PE塑料的七分之一；同样条件下产生的烟比PVC材料小得多；其燃烧产物对设备、仪器的腐蚀性比PE、PVC材料低。除此之外，它的介电常数、介质损耗因数、高速传送频带的信号衰减比其他材料的电线电缆都小，物理机械性能比其他材料好。本专利技术是制备含有氰基和含氟结构的一种聚芳醚酮电缆料树脂，本申请人将氰基和全氟环丁基芳基醚结构引入到聚芳醚酮，可以有效的改善和提高聚合物的热稳定性、结晶性和溶解性，降低了聚合物的介电常数、介质损耗因数、高速传送频带的信号衰减率，同时保持了聚芳醚酮材料的优异性能，使该聚芳醚酮材料同时具有聚芳醚腈、聚醚醚酮和氟三种材料的优点。
技术实现思路
为了解决现有技术所存在的上述问题，本专利技术提供了一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法，该方法制备的聚芳醚酮电缆料树脂具有良好的耐热性及较多的交联点。本专利技术的技术方案如下：本专利技术公开了一种聚芳醚酮电缆料树脂，结构式如下所示：或m和n表示聚合度，为正整数。其中，1≤m≤200，1≤n≤500。此外，本专利技术还公开了一种聚芳醚酮电缆料树脂的合成方法，包括如下步骤：将全氟环丁基芳基醚酚聚合物、六氟双酚A、二卤代苯甲腈或二卤代对苯二甲腈、4,4’-二氟二苯酮与催化剂按摩尔比为1：(1～6)：(1～3)：(1～3)：(2～3)置于有机溶剂和甲苯的混合溶液中，在N2流作用下，进行两次控温反应后，立即将反应液在搅拌下倒入去离子水中沉淀，过滤，将过滤得到的沉淀物用去离子水浸泡，每隔4～8h更换水一次，重复5～8次后过滤，将浸泡后的沉淀物置于冷冻干燥箱中干燥10h，得到聚芳醚酮电缆料树脂样品。其中，所述两次控温反应是先于110～160℃反应2～8h，再于160～200℃反应2～12h。其中，所述的二卤代苯甲腈为2,5-二氯苯甲腈或2,5-二氟苯甲腈；所述二卤代对苯二甲腈为2,5-二氯对苯二甲腈或2,5-二溴对苯二甲腈。其中，所述有机溶剂为N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜或N-甲基吡咯烷酮。其中，所述催化剂为无水碳酸钾或无水碳酸钠。其中，全氟环丁基芳基醚酚聚合物的合成包括如下步骤：将三氟乙烯基芳基醚溶解于二苯醚中，置于160℃油浴中聚合3h后，得到产物为全氟环丁基芳基醚单体，加入三氟乙烯基对甲氧基苯基醚作为封端剂，继续反应7h，终止反应，得到末端含有甲氧基的全氟环丁基芳基醚聚合物，通过与BBr3反应脱甲基得末端为羟基的含有全氟环丁基芳基醚酚聚合物。其中，所述全氟环丁基芳基醚与三氟乙烯基对甲氧基苯基醚的摩尔投料比为2∶1。本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术首次合成一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法，开发了一种新型电缆料，该材料有效的改善和提高聚合物的热稳定性、结晶性和溶解性，降低了聚合物的介电常数、介质损耗因数、高速传送频带的信号衰减率，同时保持了聚芳醚酮材料的优异性能，使该聚芳醚酮材料同时具有聚芳醚腈、聚醚醚酮和含氟结构三种材料的优点。2、本专利技术一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法，该材料具有较耐高温耐腐蚀性能、耐辐射、阻燃性能，具有较多的交联点。3、本专利技术一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法，该材料高速传送频带的信号衰减比市售材料的电线电缆小，物理机械性能也明显提高。4、本专利技术一种聚芳醚酮电缆料树脂的合成方法，该合成方法简单，合成产率较高，生产成本低。附图说明图1为本专利技术实施例2得到的聚芳醚酮电缆料树脂的IH-NMR谱图；图2为本专利技术实施例2得到的聚芳醚酮电缆料树脂的红外光谱图。具体实施方式以下是本专利技术的几个实施例，进一步说明本专利技术，但本专利技术不仅限于此。全氟环丁基芳基醚酚聚合物的合成：将三氟乙烯基芳基醚溶解于二苯醚中，置于160℃油浴中聚合3h后，得到产物为全氟环丁基芳基醚单体，加入三氟乙烯基对甲氧基苯基醚封作为端剂(单体与封端剂的投料摩尔比为2:1)，继续反应7h，终止反应，得到末端含有甲氧基的全氟环丁基芳基醚聚合物，通过与BBr3反应脱甲基得末端为羟基的含有全氟环丁基芳基醚酚聚合物，通过GPC分析：Mn＝2450，PDI＝1.25。其合成路线：实施例1聚芳醚酮电缆料树脂的合成的合成：在三角烧瓶中依次加入12.25g(5mmol)全氟环丁基芳基醚酚聚合物、5.04g(15mmol)六氟双酚A、1.39g(10mmol)2,5-二氟苯甲腈、2.18g(10mmol)4,4’-二氟二苯酮、甲苯100mL、DMAc120mL，5.53g(40mmol)碳酸钾，在1mL/s的N2流下140℃反应3小时，然后升温至170℃反应20小时，立即将反应液在搅拌下倒入去离子水中沉淀，过滤。将过滤得到的沉淀物用去离子水浸泡，每隔3小时更换水一次，重复7次后过滤，后过滤，将沉淀物置于冷冻干燥箱中干燥10小时，得到聚芳醚酮电缆料树脂样品通过GPC分析：Mn＝46200，PDI＝2.34，产率为96％。其合成路线：实施例2聚芳醚酮电缆料树脂的合成：在三角烧瓶中依次加入24.50g(10mmol)全氟环丁基芳基醚酚聚合物、3.36g(10mmol)六氟双酚A、1.39g(10mmol)2,5-二氟苯甲腈、2.18g(10mmol)4,4’-二氟二苯酮、甲苯100mL、DMAc120mL，5.53g(40mmol)碳酸钾，在1mL/s的N2流下140℃反应3小时，然后升温至170℃反应20小时，立即将反应液在搅拌下倒入去离子水中沉淀，过滤。将过滤得到的沉淀物用去离子水浸泡，每隔3小时更换水一次，重复7次后过滤，将沉淀物置于冷冻干燥箱中干燥10小时，得到聚芳醚酮电缆料树脂样品通过GPC分析：Mn＝47200，PDI＝2.64，产率为98％，且通过DSC研究结果表明，本实施例制备的聚芳醚酮样品的玻璃化转变温度为185℃，由热重分析结果表明，所合成样品的起始失重温度为496℃，失重5％的温度为567℃。此外，还对所制备的样品进行粘度测试，将聚芳醚酮电缆料树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚芳醚酮电缆料树脂，其特征在于，结构式如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种聚芳醚酮电缆料树脂，其特征在于，结构式如下所示：或m和n表示聚合度，为正整数。2.如权利要求1所述的一种聚芳醚酮电缆料树脂，其特征在于：1≤m≤200，1≤n≤500。3.一种如权利要求1或2所述的聚芳醚酮电缆料树脂的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：将全氟环丁基芳基醚酚聚合物、六氟双酚A、二卤代苯甲腈或二卤代对苯二甲腈、4,4’-二氟二苯酮与催化剂按摩尔比为1：(1～6)：(1～3)：(1～3)：(2～3)置于有机溶剂和甲苯的混合溶液中，在N2流作用下，进行两次控温反应后，立即将反应液在搅拌下倒入去离子水中沉淀，过滤，将过滤得到的沉淀物用去离子水浸泡，每隔4～8h更换水一次，重复5～8次后过滤，将浸泡后的沉淀物置于冷冻干燥箱中干燥10h，得到聚芳醚酮电缆料树脂样品。4.如权利要求3所述的聚芳醚酮电缆料树脂的合成方法，其特征在于：所述两次控温反应是先于110～160℃反应2～8h，再于160～200℃反应2～12h。5.如权利要求3所述的聚芳醚酮电缆料树脂的合成方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雪红，郑飞，江生光，
申请(专利权)人：福州通尔达电线电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35