一种控制聚醚酮酮分子量分布的方法技术

本发明专利技术提供一种控制聚醚酮酮分子量分布的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将聚醚酮酮粉体和有机溶剂混合，升温，搅拌回流，过滤，收集固体得到聚醚酮酮初级纯化品，同时收集滤液；(2)洗涤聚醚酮酮初级纯化品，后处理，得到高分子量聚醚酮酮纯品；(3)向步骤(1)的滤液中加水析出，过滤，洗涤析出的固体粉末，后处理，得到低分子量聚醚酮酮粉末；步骤(1)所述有机溶剂为有机极性非质子溶剂。采用本发明专利技术的方法，不仅可以得到高分子量聚醚酮酮纯品，还可以得到低分子量聚醚酮酮粉末，从而实现对聚醚酮酮分子量分布的控制，以满足不同加工成型条件，极大提高制品质量。极大提高制品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种控制聚醚酮酮分子量分布的方法


[0001]本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种控制聚醚酮酮分子量分布的方法。

技术介绍

[0002]聚芳醚酮(PAEK)特种工程塑料，具有卓越的机械物理性能，与其他高性能塑料相比，聚醚酮酮(PEKK)是目前特种工程塑料中耐热性能最高，综合性能最好的树脂材料，长期使用耐热性超过250℃。此外，PEKK还具有优良的力学性能、电绝缘性、耐化学品性和耐辐射等特点。PEKK优异的综合性能使其广泛用于航空航天、电子信息、机械医疗设备等领域。
[0003]一般合成PEKK树脂有两种方法：1)氟单体进行亲核取代的路线，此路线单体价格昂贵，成本较高，产品单一，但副反应少，热稳定性高。2)Friedel
‑
Crafts亲电取代反应合成路线，该途径在
‑
35℃～150℃进行，其限制了副产物的产生，产品结构可调。此外，原料廉价易得。
[0004]高聚物分子量分布是研究高聚物链结构中的一个重要参数，对高聚物的加工性能和使用性能有着重要影响。分子量分布会影响到聚合物的物理机械性能、耐温性能以及熔融加工性能。通常分子量分布窄的聚合物具有更好(更稳定)的加工特性以及更加稳定的最终制品性能；一般来说，高聚物分子量对加工性能中的熔体粘度、流动温度、反应活泼性和固化速率有影响。高聚物的力学性能，例如抗张强度、抗冲击强度、弹性模量、硬度、摩擦系数、抗应力开裂性能、弹性等，粘性和粘合强度等都和分子量有关。
[0005]PEKK现有的亲电合成方法，原料对水分极为敏感，极少量(达到ppm级别)的水，就能使反应物失效，导致合成出的PEKK分子量不高，分子量分布宽，产品质量差；PEKK中低分子量部分越多，机械性能越差，制品质量不合格；高分子量部分越多，机械性能越高；但是与此同时，PEKK的熔体粘度和加工温度也变得更高。因此，针对制品不同用处和不同加工方法，选择适当分子量的PEKK对成型加工来说十分重要。
[0006]因此，在本领域中，期望开发一种控制聚醚酮酮分子量分布的方法，以满足不同加工成型条件，极大提高制品质量。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种控制聚醚酮酮分子量分布的方法。本专利技术通过控制有机溶剂的种类，聚醚酮酮粉体和有机溶剂的重量比，以及升温温度和回流时间，提供一种在PEKK后处理中控制PEKK分子量分布的方法，以满足不同加工成型条件，极大提高制品质量。本专利技术的操作工艺简单、效率高，产品质量好，易于加工，操作性强，适于产业化生产。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种控制聚醚酮酮分子量分布的方法，所述方法包括以下步骤：
[0010](1)将聚醚酮酮粉体和有机溶剂混合，升温，搅拌回流，过滤，收集固体得到聚醚酮
酮初级纯化品，同时收集滤液；
[0011](2)洗涤聚醚酮酮初级纯化品，后处理，得到高分子量聚醚酮酮纯品；
[0012](3)向步骤(1)的滤液中加水析出，过滤，洗涤析出的固体粉末，后处理，得到低分子量聚醚酮酮粉末；
[0013]步骤(1)所述有机溶剂为有机极性非质子溶剂。
[0014]在本专利技术中，通过将聚醚酮酮粉体和有机极性非质子溶剂混合，然后再升温回流，采用本专利技术的方法，不仅可以得到高分子量聚醚酮酮纯品，还可以得到低分子量聚醚酮酮粉末。
[0015]在本专利技术中，步骤(2)所述高分子量聚醚酮酮纯品的特性粘度为0.6～2.5dL/g，例如0.6dL/g、0.7dL/g、0.8dL/g、0.9dL/g、1.0dL/g、1.1dL/g、1.2dL/g、1.3dL/g、1.4dL/g、1.5dL/g、1.6dL/g、1.7dL/g、1.8dL/g、1.9dL/g、2.0dL/g、2.1dL/g、2.2dL/g、2.3dL/g、2.4dL/g或2.5dL/g等，优选0.8～1.5dL/g；步骤(3)所述低分子量聚醚酮酮粉末的特性粘度为0.2～0.58dL/g，例如0.2dL/g、0.22dL/g、0.23dL/g、0.25dL/g、0.28dL/g、0.3dL/g、0.32dL/g、0.33dL/g、0.35dL/g、0.38dL/g、0.4dL/g、0.42dL/g、0.43dL/g、0.45dL/g、0.48dL/g、0.5dL/g、0.52dL/g、0.53dL/g、0.55dL/g或0.58dL/g等。
[0016]优选地，所述有机极性非质子溶剂包括邻二氯苯(o
‑
DCB)、二甲酸酯、苯甲酸乙酯、1,1,3
‑
三甲基环己烯酮、乙腈(CH3CN)、N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基
‑2‑
咪唑啉酮(DMI)、二甲基亚砜(DMSO)、六甲基磷酰三胺(HMPA)、N
‑
甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、环丁砜(Sulfolane)或碳酸丙烯酯(PC)中的任意一种或至少两种的组合。
[0017]作为本专利技术的优选技术方案，相比于其他有机极性非质子溶剂，选用本专利技术的上述几种有机极性非质子溶剂，具有较高的沸点，极性强溶解性高，在其沸点以下范围内可做调控来控制溶出的聚醚酮酮分子量，比如：较低分子量可作为碳纤维的上浆剂。
[0018]优选地，步骤(1)所述聚醚酮酮粉体包括通过亲电取代和亲核取代反应制备得到的聚醚酮酮粉体。所述聚醚酮酮粉体可以通过现有技术中的方法制备得到，例如，所述聚醚酮酮粉体具体可以由对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、以及二苯醚或1,3
‑
二(4
‑
苯氧基苯甲酰基)苯或1,3
‑
二(苯氧基苯甲酰基)苯，通过Friedel
‑
Crafs亲电取代反应制备得到，其中，以对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的总重量为100％计，所述对苯二甲酰氯的加入量为0
‑
100％，例如0％、20％、30％、40％、50％或100％等，所述间苯二甲酰氯的加入量为0
‑
100％，例如0％、20％、30％、40％、50％或100％等。所述聚醚酮酮粉体也可以由氟单体和酚单体进行亲核反应得到。
[0019]优选地，以聚醚酮酮粉体和有机溶剂的总重量为100％计，所述聚醚酮酮粉体的加入量为10％～90％，例如10％、15％、20％、25％、27％、30％、35％、40％、45％、50％、51％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％或90％等，优选为30％～80％，进一步优选为40％～60％。
[0020]若聚醚酮酮粉体的加入量过少，单批次溶出量少，造成溶剂浪费，若聚醚酮酮粉体的加入量过多，对提高分子量没有明显的效果。
[0021]优选地，步骤(1)所述升温为升温至30℃～140℃，例如30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制聚醚酮酮分子量分布的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将聚醚酮酮粉体和有机溶剂混合，升温，搅拌回流，过滤，收集固体得到聚醚酮酮初级纯化品，同时收集滤液；(2)洗涤聚醚酮酮初级纯化品，后处理，得到高分子量聚醚酮酮纯品；(3)向步骤(1)的滤液中加水析出，过滤，洗涤析出的固体粉末，后处理，得到低分子量聚醚酮酮粉末；步骤(1)所述有机溶剂为有机极性非质子溶剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机极性非质子溶剂包括邻二氯苯、二甲酸酯、苯甲酸乙酯、1,1,3
‑
三甲基环己烯酮、乙腈、N,N
‑
二甲基甲酰胺、二甲基
‑2‑
咪唑啉酮、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、N
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甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、环丁砜或碳酸丙烯酯中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述聚醚酮酮粉体包括通过亲电取代和亲核取代反应制备得到的聚醚酮酮粉体；优选地，以聚醚酮酮粉体和有机溶剂的总重量为100％计，所述聚醚酮酮粉体的加入量为10％～90％，优选为30％～80％，进一步优选为40％～60％。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述升温为升温至30℃～140℃；优选地，步骤(1)所述升温通过外控温设备控制循环液加热实现；优选地，所述外控温设备包括高低温一体机或蒸汽设备。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述搅拌回流的时间为0.5h～6h，优选为1h～5h，进一步优选为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚东，张祥成，吴健，
申请(专利权)人：浙江湃氪新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：