一种聚芳香醚的高效制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚芳香醚的高效制备方法，其不使用分水剂和分水器，并包括以下步骤：(1)将二卤单体和双酚单体、碱和溶剂在反应器中进行混合，形成反应体系；(2)通过微米分散器将氮气引入到所述反应器中，使反应体系处于氮气气氛中；(3)在将反应体系升温至第一温度，保持第一加热时间，同时将反应体系中产生的水蒸除；(4)将蒸除水后的反应体系升温至第二温度，并保持第二加热时间，以进行聚合反应。本发明专利技术的制备方法可以快速将体系中的水分移出，从而大大提高聚合反应效率。大提高聚合反应效率。大提高聚合反应效率。

【技术实现步骤摘要】
二加热时间为0.1
‑
6小时。
[0013]根据本专利技术的实施方式，所述二卤单体选自如下物质中的一种或多种：
[0014][0015][0016]其中X为卤素或羟基，优选为氟、氯或溴。 根据本专利技术的实施方式，所述二卤单体选自如下物质中的一种或多种：
[0017][0018][0019]根据本专利技术的实施方式，所述双酚单体选自如下物质中的一种或多种：
[0020][0021][0022]根据本专利技术的实施方式，所述碱包括碱金属碳酸盐或碳酸氢盐，优选碳酸钾、碳酸 钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠中的一种或多种。
[0023]根据本专利技术的实施方式，所述溶剂包括N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
’‑
二甲基乙酰胺、 N
‑
甲基吡咯烷酮、N
‑
乙基吡咯烷酮、N
‑
丁基吡咯烷酮、1,3
‑
二甲基
‑2‑
咪唑啉酮、环丁砜、 二苯砜、二甲基亚砜中的至少一种。
[0024]本专利技术采用微米级氮气分散的方法，使其在反应体系中均匀分布，不仅可以起到有 效隔绝空气的作用，而且氮气鼓泡均匀，可以加快水分的移出，同时，采用常压蒸馏装 置代替分水器，使得水蒸气以最短的路径、最低的位置、最快的速度从反应体系中除去， 从而提高聚合反应效率。
附图说明
[0025]图1根据本专利技术实施方式中采用的反应装置的示意图。
[0026]图2是现有技术中采用的反应装置的示意图。
[0027]图3示出了本专利技术实施方式中采用的微米分散器。图4示出了聚芳香醚的合成路线。
具体实施方式
[0028]下面将通过具体实施例对本专利技术作进一步地说明，但本专利技术的范围并不限于此。
[0029]粘度测定方法：
[0030]1、取0.2g聚芳香醚产品，加入20ml NMP(或98％或95％浓硫酸)于锥形瓶中， 室温搅拌，观察其溶解度，完全溶解后进行过滤测试。
[0031]2、将清洁干燥的粘度计垂直地放入恒温水槽内使水面完全浸没小球。用移液管吸 10ml过滤后的溶液(浓度为c1)。从管2注入B球中，于25℃恒温槽中恒温3分钟， 然后进行测定。在管1套一橡皮管，用夹子夹住，使之不通气。在管3用吸耳球将溶液 从球B经毛细管、球A吸入球C，然后同时松开吸耳球和管1橡皮管，让管1通大气。 此时液体即开始流回球B。用眼睛水平地注视着正在下降的液面，用秒表准确地测定液 面流经刻度线1与刻度线2之间所需的时间，并记录。重复上述操作两次，每次测定相 差不大于0.1秒。取两次的平均值为t1，即为溶液的流出时间。
[0032]3、用移液管加入5ml的NMP(或98％或95％浓硫酸)对上述溶液进行稀释，稀 释后的溶液的浓度c2为起始浓度c1的2/3，按上面的步骤，测定溶液(浓度为c2)的流 出时间为t2。同样，依次加入NMP(或98％或95％浓硫酸)5ml、10ml，使溶液浓度成 为起始浓度的1/2、1/3(注意每次加入纯溶剂后，一定要混合均匀，且要等恒温后测定)， 分别测定其流出时间，记录之。
[0033]4、将粘度计中的溶液倒入回收瓶、洗涤烘干，用干净的移液管吸取纯NMP(或 98％或95％浓硫酸)溶液10ml，移入粘度计(注意尽量不要将溶液沾在管壁上)，恒 温2分钟，按上面的步骤，测定溶液的流出时间t0。
[0034]5、根据测得的各项时间计算其粘度。
[0035]聚芳香醚合成路线如图4所示。
[0036][0037]适用于本专利技术的制备方法的二卤单体、双酚单体、中强碱和溶剂的实例分别如表 1
‑
4所示。采用如图1所示的装置合成聚芳香醚。
[0038]表1
[0039][0040][0041][0042]表2
[0043][0044][0045][0046]表3
[0047]代号结构KCK2CO3KHCKHCO3NaCNa2CO3NaHCNaHCO3[0048]表4
[0049][0050][0051]实施例1
‑
1至实施例1
‑9[0052][0053]氮气保护下，500mL四口反应瓶连接蒸馏头、直冷凝管、尾接管、温度计、电动 搅拌桨、氮气进出管路，如图1所示。取二氟二苯甲酮(DFDPK)和对苯二酚(HQ)加入 到四口瓶中，加入溶剂，再加入中强碱作为缚酸剂，将所有物料混合，电动搅拌下通 N
2 50min，电热套缓慢加热升温到一定温度保持一定时间将水蒸出，继续升温到一定温 度保持一定时间，继续升温到一定温度保持一定时间后停止反应。冷却后倒入去离子水 中，电磁搅拌洗涤5次。后放入常压烘箱120℃干燥4h、真空烘箱120℃干燥过夜，真 空度(小于
‑
0.01mPa)，最后得到粉末聚合物。
[0054]表5具体反应条件及结果
[0055][0056][0057]对比例1来源于文献JP2010070658A，对比例2和3来源于文献JP2010095614A。
[0058]实施例2
‑
1至实施例2
‑5[0059][0060]氮气保护下，250mL四口反应瓶连接蒸馏头、直冷凝管、尾接管、温度计、电动 搅拌桨、氮气进出管路，如图1所示。取2，6
‑
二氯苯腈(DCBN)17.201g/100mmol 和对苯二酚(HQ)11.011g/100mmol加入到四口瓶中，加入94mL溶剂，配制成浓度为 30％的体系，中强碱作为缚酸剂，将所有物料混合，电动搅拌(转速160r/min)下，电 热套缓慢加热(设定初始温度值130℃)，加热速度为15℃/20min，升温到内温150℃ 保持1.5h左右将水蒸走，升温到聚合温度并(转速220r/min)保持一定时间左右后倒 出于去离子水中，去离子水室温电磁搅拌洗涤5次。后放入常压烘箱120℃干燥4h、真 空烘箱120℃干燥过夜，真空度(小于
‑
0.01mPa)，最后得到粉末聚合物。
[0061]表6具体反应条件及结果
[0062][0063]实施例3
‑
1至实施例3
‑3[0064][0065]氮气保护下，250mL四口反应瓶连接蒸馏头、直冷凝管、尾接管、温度计、电动 搅拌桨、氮气进出管路，如图1所示。取2，6
‑
二氯苯腈(DCBN)17.201g/100mmol 和间苯二酚(mDOB)11.011g/100mmol加入到四口瓶中，加入94mL溶剂，配制成浓度 为30％的体系，中强碱作为缚酸剂，将所有物料混合，电动搅拌(转速160r/min)下， 电热套缓慢加热(设定初始温度值130℃)，加热速度为15℃/20min，升温到内温150℃ 保持1.5h左右将水蒸走，升温到聚合温度(转速220r/min)保持一定时间后倒出于去 离子水中，去离子水室温电磁搅拌洗涤5次。后放入常压烘箱120℃干燥4h、真空烘箱 120℃干燥过夜，真空度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚芳香醚的高效制备方法，其不使用分水剂和分水器，并包括以下步骤：(1)将二卤单体和双酚单体、碱和溶剂在反应器中进行混合，形成反应体系；(2)通过微米分散器将氮气引入到所述反应器中，使反应体系处于氮气气氛中；(3)将反应体系升温至第一温度，保持第一加热时间，同时将反应体系中产生的水蒸除；(4)将蒸除水后的反应体系升温至第二温度，并保持第二加热时间，以进行聚合反应。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微米分散器为1
‑
10微米分散器，包括导气管和烧结网分散器。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中通过常压蒸馏装置将水蒸除，所述常压蒸馏装置包括蒸馏头和蒸馏管。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一温度为120
‑
185℃，所述第一加热时间为0.5
‑
2.5小时。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第二温度为200
‑
280℃，所述第二加热时间为0.1
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6小时。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：张中标，穆琰琰，郭潇帆，赵满，刘洋，王羽巍，宋爱茹，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：