热塑性聚合物的制造方法技术

一种制造聚醚酰亚胺共聚物组合物的方法，包括在大于130℃的温度下在存在二苯基砜、环丁砜或包含前述溶剂中的至少一种的组合的情况下使取代的苯二甲酸酐和有机二胺接触以提供包含二苯基砜、环丁砜或包含前述溶剂中至少一种的组合和双(苯二甲酰亚胺)的双(苯二甲酰亚胺)组合物；以及在存在二苯基砜、环丁砜或包含前述溶剂中至少一种的组合的情况下共聚双(苯二甲酰亚胺)、取代的芳族化合物、和二羟基芳族化合物的碱金属盐以形成聚醚酰亚胺共聚物。该方法不需要用于酰亚胺化或聚合的任何催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热塑性聚合物的制造方法
本公开内容涉及聚(亚芳基醚-砜)、聚(亚芳基酮)和聚醚酰亚胺聚合物组合物的制造方法。
技术介绍
聚醚酰亚胺共聚物，特别是聚醚酰亚胺与聚醚砜或聚醚醚酮的共聚物，由于它们优异的性质而成为重要的工程聚合物。一种聚醚酰亚胺共聚物的制备方法是通过共聚二羟基芳族化合物的碱金属盐如双酚A二钠盐(“BPANa2”)与取代的芳族化合物如取代的芳基酮/砜，和取代的双(苯二甲酰亚胺)如双(卤代苯二甲酰亚胺)。取代的双(苯二甲酰亚胺)、如双(卤代苯二甲酰亚胺)，进而可通过用有机二胺如间苯二胺(“mPD”)或对苯二胺(“pPD”)来酰亚胺化取代的或卤代的苯二甲酸酐，如3-氯苯二甲酸酐(“3-ClPA”)、4-氯苯二甲酸酐(“4-ClPA”)、或其混合物而生产。该共聚合通常在存在聚合催化剂的情况下进行。此外，由于聚醚酰亚胺通常在非极性溶剂中合成，而聚醚砜和聚醚醚酮在极性非质子溶剂中合成，所以共聚合过程需要纯化和分离取代的中间体双(苯二甲酰亚胺)，其在商业设置中是麻烦的且是不期望的。因此，本领域中仍然需要一种不需要聚合催化剂的改进的制备聚醚酰亚胺共聚物的方法。如果取代的双(苯二甲酰亚胺)可直接在置换聚合(displacementpolymerization)中制备和使用，而无需分离和纯化，这将是进一步的优点。
技术实现思路
一种用于制备聚醚酰亚胺共聚物组合物的方法包括：在大于130℃的温度下在存在二苯基砜或环丁砜或包含前述溶剂中至少一种的组合的情况下使取代的苯二甲酸酐和有机二胺接触，其中取代的苯二甲酸酐具有下式以及有机二胺具有式H2N-R-NH2，从而提供包含二苯基砜或环丁砜或包含前述溶剂中至少一种的组合和下式的双(苯二甲酰亚胺)的组合物以及在二苯基砜、环丁砜、包含前述溶剂中至少一种的组合存在下，共聚该双(苯二甲酰亚胺)，下式的取代的芳族化合物、和式MO-Z-OM的二羟基芳族化合物的碱金属盐，以形成包含下式的结构单元的聚醚酰亚胺共聚物其中在上述式中，X、X1和X2各自独立地为氟、氯、溴、碘、硝基，或包含前述至少一种的组合；R是具有6至27个碳原子的芳族烃基，其卤代衍生物，具有2至10个碳原子的直链或支链亚烷基，其卤代衍生物，具有3至20个碳原子的亚环烷基，及其卤代衍生物，-(C6H10)z-，其中z为1至4的整数，具有1至6个芳族基团的芳族烃基部分，和下式的二价基团其中Q1为-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-，其中y为1至5的整数，或包含前述至少一种的组合；M为碱金属；Z是芳族C6-24单环或多环部分，可选地被1至6个C1-8烷基、1至8个卤原子、或包括上述至少一种的组合取代；G是-C(O)-或-SO2-；以及m为1或2。在另一个实施方式中，一种用于制备聚醚酰亚胺共聚物组合物的方法包括：在130℃-250℃的温度下在存在二苯基砜、环丁砜、或包含上述溶剂中至少一种的组合的情况下，使取代的苯二甲酸酐和有机二胺接触，其中取代的苯二甲酸酐具有下式以及有机二胺具有式H2N-R-NH2，从而提供包含二苯基砜、环丁砜、或包含上述溶剂中的至少一种的组合，和下式的双(苯二甲酰亚胺)的双(苯二甲酰亚胺)组合物以及在存在二苯基砜、环丁砜、包含前述溶剂中至少一种的组合的情况下共聚双(苯二甲酰亚胺)、下式的取代的芳族化合物和双酚A的二钠盐或二钾盐从而形成包含下式的结构单元的聚醚酰亚胺共聚物其中在上述式中，X为氯；X1和X2各自独立地为氯、氟、溴、碘或硝基；R为间亚苯基、对亚苯基、对,对-二苯基醚、或4,4’-二苯砜；Z为以及G是-C(O)-或-SO2-。一种用于制备聚(亚芳基醚砜)、聚(亚芳基酮)、或它们的共聚物的方法包括在二苯基砜或环丁砜或包含前述溶剂中至少一种的组合存在下聚合下式的取代的芳族化合物和式MO-Z-OM的二羟基芳族化合物的碱金属盐从而形成包含下式的结构单元的聚(亚芳基醚-砜)、聚(亚芳基酮)或它们的共聚物其中，上述式中，X1和X2各自独立地为氟、氯、溴、碘、硝基，或包含前述至少一种的组合；M为碱金属；Z是芳族C6-24单环或多环部分，可选地被1至6个C1-8烷基、1-8个卤原子、或包括上述至少一种的组合取代；G是-C(O)-或-SO2；以及m为1或2。还公开了由本专利技术的方法制造的聚合物组合物还公开了一种聚醚酰亚胺共聚物组合物，其中该聚醚酰亚胺共聚物包含下式的结构单元其中R是具有6至27个碳原子的芳族烃基，其卤代衍生物，具有2至10个碳原子的直链或支链亚烷基，其卤代衍生物，具有3至20个碳原子的亚环烷基，及其卤代衍生物，-(C6H10)z-，其中z为1-4的整数，具有1至6个芳族基团的芳族烃基部分，和下式的二价基团其中Q1为-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-，其中y是1至5的整数，或包含前述至少一种的组合；以及Z是芳族C6-24单环或多环部分，可选地被1至6个C1-8烷基、1-8个卤素原子、或包含上述至少一种的组合取代；G为-C(O)-或-SO2-；以及m为1或2；其中，该组合物包含以下一种或多种：大于0.1份每百万份的二苯基砜、环丁砜或包含前述中至少一种的组合；或大于1份每百万份的钠或钾，或小于300的黄度指数。具体实施方式本专利技术人惊奇地发现，现在可以在具有高沸点的极性非质子溶剂中(例如，二苯基砜或四亚甲基砜)，不使用任何酰亚胺化催化剂，制备取代的双(苯二甲酰亚胺)。极性非质子溶剂中制备的取代的双(苯二甲酰亚胺)可以直接在置换共聚中使用，而不用将其与极性非质子溶剂分离。在有利的特征中，聚合不需要聚合催化剂。本专利技术人还发现也可以在具有高沸点的极性非质子溶剂(例如，二苯基砜或四亚甲基砜)中制备聚(亚芳基醚-砜)、聚(亚芳基酮)或它们的共聚物。在有利的特征中，聚合不需要聚合催化剂。由本文公开的方法制备的聚醚酰亚胺共聚物包括式(1)和式(1A)的结构单元聚醚酰亚胺共聚物具有大于1个的每个式(1)和(1A)的结构单元，例如10至1000、特别是10至500、或10至100、优选10至50个的每个结构单元(1)和(1A)。通过本文公开的方法制备的聚(亚芳基醚-砜)、聚(亚芳基酮)或它们的共聚物包括式(1A)的结构单元。式(1)中的基团R是C6-27芳族烃基或其卤代衍生物，直链或支链C2-20，特别是C2-10亚烷基或其卤代衍生物，C3-20亚环烷基或其卤代衍生物，-(C6H10)z-，z为1至4的整数，具有1至6个芳族基团的芳族烃基部分，和式(2)的基团其中Q1是-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-，其中y是1至5的整数，或包含上述至少一种的组合。在一实施方式中，R为-(C6H10)z-，其中z是1至4的整数，或式(3)的二价基团，其中Q1为-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-P(Ra)(＝O)-，其中Ra是C1-8烷基或C6-12芳基，-CyH2y-，其中y是1-5的整数，或其卤代衍生物(其包括全氟亚烷基)，或-(C6H10)z-，其中z是1-4的整数。在一些实施方式中，R是具有四个亚苯基的式(3)的二醚芳族部分，其中Q1为直连键、-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-，其中y为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备聚(亚芳基醚‑砜)、聚(亚芳基酮)或它们的共聚物的方法，所述方法包括：在存在二苯基砜或环丁砜或包含前述溶剂中的至少一种的组合的情况下聚合下式的取代的芳族化合物

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.14 US 62/241,5411.一种用于制备聚(亚芳基醚-砜)、聚(亚芳基酮)或它们的共聚物的方法，所述方法包括：在存在二苯基砜或环丁砜或包含前述溶剂中的至少一种的组合的情况下聚合下式的取代的芳族化合物和式MO-Z-OM的二羟基芳族化合物的碱金属盐，以形成包含下式的结构单元的聚(亚芳基醚-砜)、聚(亚芳基酮)或它们的共聚物，其中，在上式中X1和X2各自独立地是氟、氯、溴、碘、硝基，或包含前述至少一种的组合；M是碱金属；Z是芳族C6-24单环或多环部分，可选地被1至6个C1-8烷基、1至8个卤素原子、或包含前述至少一种的组合取代；G是-C(O)-或-SO2-；以及m是1或2。2.一种用于制备聚醚酰亚胺共聚物组合物的方法，所述方法包括在大于130℃的温度下，在存在二苯基砜或环丁砜或包含前述溶剂中的至少一种的组合的情况下使取代的苯二甲酸酐和有机二胺接触，其中所述取代的苯二甲酸酐具有下式以及所述有机二胺具有下式H2N-R-NH2，从而提供包含二苯基砜或环丁砜或包括前述溶剂中的至少一种的组合和下式的双(苯二甲酰亚胺)的双(苯二甲酰亚胺)组合物以及在存在二苯基砜或环丁砜或包含前述溶剂中的至少一种的组合的情况下共聚双(苯二甲酰亚胺)、下式的取代的芳族化合物和下式的二羟基芳族化合物的碱金属盐MO-Z-OM，从而形成包含下式的结构单元的聚醚酰亚胺共聚物其中在上式中，X、X1、和X2各自独立地为氟、氯、溴、碘、硝基，或包含前述至少一种的组合；R是具有6至27个碳原子的芳族烃基，其卤代衍生物，具有2至10个碳原子的直链或支链亚烷基，其卤化衍生物，具有3至20个碳原子的亚环烷基，其卤代衍生物，-(C6H10)z-，其中z是1至4的整数，具有1至6个芳族基团的芳族烃基部分，和下式的二价基团其中Q1是-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-，其中y是1至5的整数，或包含前述至少一种的组合；M是碱金属；Z是芳族C6-24单环或多环部分，可选地被1至6个C1-8烷基、1至8个卤素原子、或包含前述至少一种的组合取代；G是-C(O)-或-SO2-；以及M是1或2。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述取代的苯二甲酸酐与所述有机二胺的化学计量比为1.95:1至2.05:1。4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中5.根据权利要求2至4中任一项或多项所述的方法，包括在存在封端剂的情况下共聚所述双(苯二甲酰亚胺)、所述取代的芳族化合物和所述碱金属盐。6.根据权利要求2至5中任一项或多项所述的方法，进一步包括将所述二苯基砜加热至大于130℃的温度，以及使所述取代的苯二甲酸酐和所述有机二胺与加热的所述二苯基砜组合。7.根据权利要求2至6中任一项或多项所述的方法，进一步包括向所述取代的苯二甲酸酐、所述有机二胺、所述二苯基砜、环丁砜、或包含前述至少一种的组合中加入单官能反应物。8.根据权利要求2至7中任一项或多项所述的方法，其中在130℃至250℃的温度下进行所述接触。9.根据权利要求2至8中任一项或多项所述的方法，其中在不存在酰亚胺化催化剂的情况下进行所述接触。10.根据权利要求1至9中任一项或多项所述的方法，其中在不存在聚合催化剂的情况下进行所述聚合或所述共聚。11.根据权利要求1至9中任一项或多项所述的方法，其中在存在聚合催化剂的情况下进行所述聚合或所述共聚。12.根据权利要求1至11中任一项或多项所述的方法，其中在130℃至250℃的温度下进行所述聚合或所述共聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尼·拉杰·肖拉甘，罗伊·奥德尔，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL