聚芳硫醚的制备方法技术

本公开内容提供了以高聚合产率制备低温热固性聚芳硫醚的方法，所述低温热固性聚芳硫醚在保持低熔体流动速率的同时具有显著低的结晶度，以便即使当通过激光焊接法用于激光束的透射侧上的模塑产品中时也确保优异的激光焊接特性和机械特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚芳硫醚的制备方法
相关申请的交叉引用本申请要求于2018年10月26日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0129195号和于2019年10月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0129868号的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本专利技术提供了制备低温热固性聚芳硫醚的方法，所述低温热固性聚芳硫醚在保持低的熔体流动速率的同时具有显著低的结晶度。
技术介绍
以聚苯硫醚(PPS)为代表的聚芳硫醚(PAS)由于其优异的强度、耐热性、阻燃性和可加工性已被广泛用于汽车、电气和电子产品、机械等以代替金属，尤其是压铸金属例如铝和锌。特别地，由于PPS树脂具有优异的流动性，因此适合于通过与填料例如玻璃纤维或增强剂捏合而将其用作复合物。通常，当使用这样的树脂制造具有复杂形状的模塑产品时，预先模制复数个单独的部分，然后将这些部分整体结合以获得具有复杂形状的产品。作为用于整体结合复数个部分的方法，已经使用通过粘合剂的结合、用螺栓等的机械结合、通过外部热焊接(例如激光焊接和热板焊接)的结合、以及通过摩擦热焊接(例如振动焊接和超声焊接)的结合。在这些方法中，通过用粘结剂结合难以获得高结合强度，以及机械结合需要更多的成本和劳动并且导致重量增加。然而，近年来越来越多地使用通过外部热焊接或摩擦热焊接的结合，因为其不使用诸如粘合剂或螺栓的额外材料并且其不引起诸如环境污染或重量增加的问题。在外部热焊接中，特别是激光焊接法具有容易进行的优点。作为一个实例，日本专利公开第1985-214931号公开了通过将激光束从叠置的两个模塑产品中的一个照射至另一个来进行的激光焊接法。激光束透过照射侧上的模塑产品以在另一侧上的模塑产品中被吸收并且使树脂熔化以使其间的两个模塑产品熔合并结合。因此，对于激光焊接法，必须使激光束从照射侧上的模塑产品透射至另一侧上的模塑产品。因此，如果将具有低激光束透射率的树脂材料用于激光束透射至其中的模塑产品，则两个模塑产品不能结合，或者不能获得足够的结合强度。然而，常规的聚苯硫醚树脂具有高结晶度和显著低的激光束透射率。因此，在以激光焊接法将聚苯硫醚树脂组合物用于激光束的透射侧上的模塑产品的情况下，需要使模塑产品变薄以便透射激光束。因此，在通过激光焊接法结合聚苯硫醚树脂组合物的情况下，存在设计模塑产品时的自由度不可避免地变低的问题。因此，需要开发用于有效地制备低温热固性聚芳硫醚的方法，所述低温热固性聚芳硫醚即使当通过激光焊接法用于激光束的透射侧上的模塑产品中时也具有优异的机械特性以及优异的激光焊接特性。
技术实现思路
技术问题本公开内容提供了以高聚合产率制备低温热固性聚芳硫醚的方法，所述低温热固性聚芳硫醚在保持低熔体流动速率的同时具有显著低的结晶度，以便即使当通过激光焊接法用于激光束的透射侧上的模塑产品中时也确保优异的激光焊接特性和机械特性。技术方案根据本公开内容的一个实施方案，提供了聚芳硫醚的制备方法，所述方法包括：第一步骤，通过在水与基于酰胺的化合物的混合溶剂中在碱金属弱酸盐的存在下使碱金属氢硫化物和碱金属氢氧化物脱水来制备硫源，所述硫源包含水与基于酰胺的化合物的混合溶剂和碱金属硫化物；以及第二步骤，通过向包含硫源的反应器中添加二卤代芳族化合物和基于酰胺的化合物并进行聚合反应来制备聚芳硫醚；其中基于1当量的碱金属氢硫化物，碱金属弱酸盐以0.25当量至0.55当量的量使用，并且二卤代芳族化合物以97:3至88:12的摩尔比包含对二卤代芳族化合物和邻二卤代芳族化合物。例如，基于1当量的碱金属氢硫化物，碱金属弱酸盐可以以0.3当量至0.5当量的量使用。此外，二卤代芳族化合物可以以95:5至90:10的摩尔比包含对二卤代芳族化合物和邻二卤代芳族化合物。此外，聚芳硫醚可以以75％或更高的产率生产，并且可以具有1200g/10分钟或更小的熔体流动速率(MFR，根据ASTMD1238在5kg的负荷下在315℃下测量)和26.5％或更小的结晶度。有益效果如上所述，本公开内容可以以高聚合产率提供具有显著低的结晶度和低熔体流动速率的低温热固性聚芳硫醚。所述聚芳硫醚可以有效地用于各种应用(例如电气和电子设备、精密仪器相关的设备、办公设备、汽车和车辆相关的部件、建筑材料、包装材料、家具、日用品等)中的树脂模塑产品的激光焊接结合。附图说明图1是根据本公开内容的一个实施方案的实施例1的用于制备聚芳硫醚的过程的示意图。图2是根据本公开内容的一个实施方案的对于实施例4的聚苯硫醚使用差示扫描量热仪(DSC，由TAinstrument制造，TAQ2000)测量的图。图3是根据本公开内容的一个实施方案的对于实施例6的聚苯硫醚使用差示扫描量热仪(DSC，由TAinstrument制造，TAQ2000)测量的图。图4是根据本公开内容的一个实施方案的对于比较例1的聚苯硫醚使用差示扫描量热仪(DSC，由TAinstrument制造，TAQ2000)测量的图。具体实施方式在本公开内容中，术语“第一”、“第二”等用于描述各种组分，并且这些术语仅用于区分某一组分与其他组分。本文所使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，并不旨在限制本专利技术。除非上下文另有明确指出，否则单数形式也旨在包括复数形式。将进一步理解，术语“包括”、“具有”或“拥有”在本说明书中使用时指明存在所述特征、数字、步骤、组分或其组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、步骤、组分或其组合。由于本专利技术可以进行各种修改并且具有各种形式，因此通过实例示出其具体实施方案并将对其具体实施方案进行详细地描述。然而，不旨在将本专利技术限制于所公开的特定形式，并且应理解本专利技术包括在本专利技术的思想和技术范围内的所有修改、等同方案和替代方案。在下文中，将详细地描述本公开内容。根据本公开内容的一个实施方案，提供了低温热固性聚芳硫醚的制备方法，所述低温热固性聚芳硫醚在保持低熔体流动速率与优异的反应性的同时具有显著低的结晶度，以便即使当通过激光焊接法用于激光束的透射侧上的模塑产品中时也获得优异的激光焊接特性和机械特性。特别地，在本公开内容的通过在基于酰胺的化合物例如N-甲基吡咯烷酮(NMP)的存在下使硫源和二卤代芳族化合物聚合来制备聚芳硫醚(PAS)时，在用于制备硫源的脱水中以最佳量添加碱金属弱酸盐，并且将对二卤代苯和邻二卤代苯以预定摩尔比混合并用作二卤代芳族化合物以进行聚合，从而降低聚合物链的线性度。因此，本公开内容可以以高产率制备在保持低熔体流动速率与高反应性的同时具有低熔点和降低的结晶度的聚芳硫醚。根据本公开内容的一个实施方案中提供的聚芳硫醚的制备方法，以预定量使用碱金属弱酸盐经由脱水反应来制备硫源，然后以预定量进一步添加邻二卤代芳族化合物作为与硫源反应的二卤代芳族化合物，从而降低聚合物链的线性度。因此，本公开内容可以制备在保持低熔体流动速率与高反应性的同时具有低熔点和低结晶度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚芳硫醚的制备方法，包括：/n第一步骤，通过在水与基于酰胺的化合物的混合溶剂中在碱金属弱酸盐的存在下使碱金属氢硫化物和碱金属氢氧化物脱水来制备硫源，所述硫源包含水与基于酰胺的化合物的混合溶剂和碱金属硫化物；以及/n第二步骤，通过向包含所述硫源的反应器中添加二卤代芳族化合物和基于酰胺的化合物并进行聚合反应来制备聚芳硫醚；/n其中基于1当量的所述碱金属氢硫化物，所述碱金属弱酸盐以0.25当量至0.55当量的量使用，以及/n所述二卤代芳族化合物以97:3至88:12的摩尔比包含对二卤代芳族化合物和邻二卤代芳族化合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181026 KR 10-2018-0129195;20191018 KR 10-2019-011.一种聚芳硫醚的制备方法，包括：
第一步骤，通过在水与基于酰胺的化合物的混合溶剂中在碱金属弱酸盐的存在下使碱金属氢硫化物和碱金属氢氧化物脱水来制备硫源，所述硫源包含水与基于酰胺的化合物的混合溶剂和碱金属硫化物；以及
第二步骤，通过向包含所述硫源的反应器中添加二卤代芳族化合物和基于酰胺的化合物并进行聚合反应来制备聚芳硫醚；
其中基于1当量的所述碱金属氢硫化物，所述碱金属弱酸盐以0.25当量至0.55当量的量使用，以及
所述二卤代芳族化合物以97:3至88:12的摩尔比包含对二卤代芳族化合物和邻二卤代芳族化合物。


2.根据权利要求1所述的聚芳硫醚的制备方法，其中基于1当量的所述碱金属氢硫化物，所述碱金属弱酸盐以0.3当量至0.5当量的量使用。


3.根据权利要求1所述的聚芳硫醚的制备方法，其中所述碱金属弱酸盐包括乙酸锂、乙酸钠或其混合物。


4.根据权利要求1所述的聚芳硫醚的制备方法，其中所述第一步骤的脱水反应在130℃至205℃的温度下进行。


5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：河明珍，韩仲镇，朴银珠，李承頀，咸明照，李汀彬，金永锡，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR