一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法技术

本发明专利技术提供一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，属于薄膜制备方法技术领域。该方法先将可溶性含氮聚芳醚树脂粉末或聚合反应得到的含氮聚芳醚树脂溶液进行后处理，得到处理后的可溶性含氮聚芳醚树脂；然后将处理后的可溶性含氮聚芳醚树脂溶于溶剂中，经消泡后在基底上刮涂，通过溶液流延法成膜，牵引速率0.02‑2.00m/min，烘干温区3个以上，每个温区长度为1.0‑10.0m，烘干温度20‑240℃，热风温度50‑200℃，风速0‑800m3/h，得到可溶性含氮聚芳醚薄膜。本发明专利技术的制备方法得到的薄膜其拉伸强度为70‑110MPa，弹性模量2.0Gpa～3.5Gpa，断裂伸长率为50％～150％。

Continuous preparation of a soluble nitrogen containing polyaryl ether film

The present invention provides a continuous preparation method of soluble nitrogen - containing polyaryl ether film, which belongs to the technical field of film preparation. The polyarylether resin solution containing nitrogen postprocessing nitrogen-containing soluble polyarylether resin powder or polymerization, soluble after treatment of nitrogen containing poly aryl ether resin; and then treated with nitrogen soluble polyarylether resin dissolved in the solvent, the defoaming in substrate scraping, by solution casting film, traction speed of 0.02 2.00m/min, drying temperature zone of more than 3, the length of each temperature zone is 1 10.0m 20, drying temperature of 240 DEG C, 50 air temperature 200 degrees, wind speed 0 800m3/h, get the soluble nitrogen containing poly aryl ether films. The film obtained by the preparation method of the invention of the tensile strength of 70 110MPa, elastic modulus of 2.0Gpa ~ 3.5Gpa, the elongation is 50% ~ 150%.

【技术实现步骤摘要】
一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法
本专利技术属于薄膜制备方法
，具体涉及一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法。
技术介绍
含氮聚芳醚材料是在芳香聚醚分子链中引入氮原子，进一步提高聚芳醚树脂的耐热性能。含氮聚芳醚薄膜作为一种高附加值聚合物材料，具有良好的耐热性、尺寸稳定性、以及高强高模性能。高温法制备的聚芳醚薄膜由于需要采用挤出流延法、拉伸法或吹膜方法，通过螺杆挤出时，出料口温度高达350-380℃，甚至更高，能耗较高，对加工设备的要求也较高，国内少有公司能制备出可稳定生产的加工设备。溶液流延法虽然在实验室级薄膜制备中有所应用，但是无法做到宽幅和连续化制备，而基带的牵引速率、温区数目、温度设置、风量大小对溶剂的挥发都将影响连续化制备含氮聚芳醚薄膜材料的品质。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的含氮聚芳醚薄膜的制备方法对设备要求严苛、成本高的技术问题，而提供一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法。本专利技术提供一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，该方法包括：步骤一：将可溶性含氮聚芳醚树脂粉末或聚合反应得到的含氮聚芳醚树脂溶液采用良溶剂稀释，搅拌均匀，得到含氮聚芳醚稀溶液，然后加入不良溶剂，经一步或两步分离得到固液分离后的产物，将产物中的固体溶解在良溶剂中，然后加入沉淀剂进行沉淀，得到处理后的可溶性含氮聚芳醚树脂；步骤二：将步骤一得到的处理后的可溶性含氮聚芳醚树脂溶于溶剂中，经消泡后在基底上刮涂，通过溶液流延法成膜，牵引速率0.02-2.00m/min，烘干温区3个以上，每个温区长度为1.0-10.0m，烘干温度20-240℃，热风温度50-200℃，风速0-800m3/h，得到可溶性含氮聚芳醚薄膜。优选的是，所述的良溶剂选自二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-环己基吡咯烷酮、环丁砜、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷或三氯乙烷的一种或几种。优选的是，所述的不良溶剂和沉淀剂选自水、甲醇、乙醇、甲酸、乙酸和异丙醇中的一种或几种。优选的是，所述的不良溶剂选自水和甲醇按照质量比为1：4混合的混合溶液，或者水和乙醇按照质量比为1：4混合的混合溶液。优选的是，所述的沉淀剂选自水和乙酸按照质量比1：1混合的混合溶液。优选的是，所述的采用良溶剂稀释后的聚合物的固含量为2～15％。优选的是，所述的不良溶剂加入量为含氮聚芳醚稀溶液质量的2-300％，所述的沉淀剂的加入量为含氮聚芳醚稀溶液质量的0.5-20倍。优选的是，所述的可溶性含氮聚芳醚树脂选自聚芳醚腈树脂、苯并咪唑酮聚芳醚树脂、含咔唑基团的聚芳醚树脂或聚醚酰亚胺树脂；所述的聚芳醚腈树脂的结构式如式Ⅰ或Ⅱ所示：式Ⅰ或Ⅱ中，a>0，m>0，n>0，-O-Ar-O-和-O-Ar’-O可以相同或不同，-O-Ar-O-和-O-Ar’-O-分别为双酚单体HO-Ar-OH和HO-Ar’-OH经亲核缩聚反应后组成聚合物主链的基团；所述的苯并咪唑酮聚芳醚树脂的结构式如式Ⅲ所示：式Ⅲ中，b>0，c>0，b+c＝1；-O-Ar-O-为双酚单体HO-Ar-OH经亲核缩聚反应后组成聚合物主链的基团；R为C1～C12烷基、环氧丙烷基、三氟甲基、苯基、4-三氟甲基苯基、4-乙烯基苯基、4-乙炔基苯基或4-氰基苯基；所述的含咔唑基团的聚芳醚树脂的结构式如式Ⅳ或式Ⅴ所示：式Ⅳ或式Ⅴ中，d>0，e>0，f>0，e+f＝1，-O-Ar-O-和-O-Ar’-O可以相同或不同，-O-Ar-O-和-O-Ar’-O-分别为双酚单体HO-Ar-OH和HO-Ar’-OH经亲核缩聚反应后组成聚合物主链的基团；R1、R2、R3独立的选自C1～C12烷基、环氧丙烷基、三氟甲基、苯基、4-三氟甲基苯基、4-乙烯基苯基、4-乙炔基苯基或4-氰基苯基；所述的聚醚酰亚胺树脂的结构式如式Ⅵ所示：式Ⅵ中，g>0，-O-Ar-O-为双酚单体HO-Ar-OH经亲核缩聚反应后组成聚合物主链的基团；Ar’为二氨基H2N-Ar’-NH2除去氨基后剩下的芳香骨架。优选的是，所述的基底为PET或铝带。优选的是，所述步骤二的溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、氯仿、二氯甲烷1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷中的一种或几种。本专利技术的有益效果本专利技术提供一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，该方法先采用特殊的后处理工艺，将聚合物中支化以及低分子聚合物除去，得到高分子量线形含氮聚芳醚薄膜专用料，然后再通过溶液流延法成膜，通过调节方法中的工艺参数，得到聚合物薄膜平整度好，透明度更高，同时在保持高耐热的同时，提高了薄膜的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率等，并可方便的实现连续化宽幅制备。实验结果表明：本专利技术的制备方法得到的薄膜其拉伸强度为70-110MPa，弹性模量2.0Gpa～3.5Gpa，断裂伸长率为50％～150％。附图说明图1为对比例中酚酞聚芳醚腈酮的GPC曲线；图2为本专利技术实施例1经过后处理得到的酚酞聚芳醚腈酮的GPC曲线。具体实施方式本专利技术提供一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，该方法包括：步骤一：将可溶性含氮聚芳醚树脂粉末或聚合反应得到的含氮聚芳醚树脂溶液采用良溶剂稀释，搅拌均匀，得到含氮聚芳醚稀溶液，然后加入不良溶剂，经一步或两步分离得到固液分离后的产物，将产物中的固体溶解在良溶剂中，然后加入沉淀剂进行沉淀，得到处理后的可溶性含氮聚芳醚树脂；步骤二：将步骤一得到的处理后的可溶性含氮聚芳醚树脂溶于溶剂中，经消泡后在基底上刮涂，通过溶液流延法成膜，牵引速率0.02-2.00m/min，烘干温区3个以上，每个温区长度为1.0-10.0m，烘干温度20-240℃，热风温度50-200℃，风速0-800m3/h，得到可溶性含氮聚芳醚薄膜。按照本专利技术，将可溶性含氮聚芳醚树脂粉末或反应得到的聚合物采用良溶剂稀释，得到含氮聚芳醚稀溶液，所述的稀释温度没有特殊限制，根据可溶性含氮聚芳醚树脂的类型而定，优选为室温，搅拌均匀后，然后加入不良溶剂，经一步或两步分离得到固液分离后的产物，将产物中的固体溶解在良溶剂中，所述的溶解温度没有特殊限制，根据可溶性含氮聚芳醚树脂的类型而定，优选溶解温度为40-80℃，然后加入沉淀剂进行沉淀，得到处理后的可溶性含氮聚芳醚树脂。按照本专利技术，所述的良溶剂优选选自二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-环己基吡咯烷酮(NCP)、环丁砜(TMS)、二氯甲烷(CH2Cl2)、氯仿(CHCl3)、二氯乙烷(DCE)和三氯乙烷(TCE)的一种或几种。按照本专利技术，所述的不良溶剂优选选自水、甲醇、乙醇、甲酸、乙酸和异丙醇中的一种或几种，更优选为水和甲醇按照质量比为1：4混合的混合溶液，或者水和乙醇按照质量比为1：4混合的混合溶液。按照本专利技术，所述的沉淀剂优选选自水、甲醇、乙醇、甲酸、乙酸和异丙醇中的一种或几种，更优选选自水和乙酸按照质量比1：1混合的混合溶液。按照本专利技术，所述的采用良溶剂稀释后的聚合物的固含量优选为2～15％，更优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，其特征在于，该方法包括：步骤一：将可溶性含氮聚芳醚树脂粉末或聚合反应得到的含氮聚芳醚树脂溶液采用良溶剂稀释，搅拌均匀，得到含氮聚芳醚稀溶液，然后加入不良溶剂，经一步或两步分离得到固液分离后的产物，将产物中的固体溶解在良溶剂中，然后加入沉淀剂进行沉淀，得到处理后的可溶性含氮聚芳醚树脂；步骤二：将步骤一得到的处理后的可溶性含氮聚芳醚树脂溶于溶剂中，经消泡后在基底上刮涂，通过溶液流延法成膜，牵引速率0.02‑2.00m/min，烘干温区3个以上，每个温区长度为1.0‑10.0m，烘干温度20‑240℃，热风温度50‑200℃，风速0‑800m3/h，得到可溶性含氮聚芳醚薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，其特征在于，该方法包括：步骤一：将可溶性含氮聚芳醚树脂粉末或聚合反应得到的含氮聚芳醚树脂溶液采用良溶剂稀释，搅拌均匀，得到含氮聚芳醚稀溶液，然后加入不良溶剂，经一步或两步分离得到固液分离后的产物，将产物中的固体溶解在良溶剂中，然后加入沉淀剂进行沉淀，得到处理后的可溶性含氮聚芳醚树脂；步骤二：将步骤一得到的处理后的可溶性含氮聚芳醚树脂溶于溶剂中，经消泡后在基底上刮涂，通过溶液流延法成膜，牵引速率0.02-2.00m/min，烘干温区3个以上，每个温区长度为1.0-10.0m，烘干温度20-240℃，热风温度50-200℃，风速0-800m3/h，得到可溶性含氮聚芳醚薄膜。2.根据权利要求1所述的一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，其特征在于，所述的良溶剂选自二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-环己基吡咯烷酮、环丁砜、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷或三氯乙烷的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，其特征在于，所述的不良溶剂和沉淀剂选自水、甲醇、乙醇、甲酸、乙酸和异丙醇中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，其特征在于，所述的不良溶剂选自水和甲醇按照质量比为1：4混合的混合溶液，或者水和乙醇按照质量比为1：4混合的混合溶液。5.根据权利要求3所述的一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，其特征在于，所述的沉淀剂选自水和乙酸按照质量比1：1混合的混合溶液。6.根据权利要求1所述的一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，其特征在于，所述的采用良溶剂稀释后的聚合物的固含量为2～15％。7.根据权利要求1所述的一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法，其特征在于，所述的不良溶剂加入量为含氮聚芳醚稀溶液质量的2-300％，所述的沉淀剂的加入量为含氮聚芳醚稀溶液质量的0.5-20倍。8.根据权利要求1所述的一种可溶性含氮聚芳醚薄膜的连续化制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，王志鹏，王红华，张兴迪，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22