一种高耐热高溶解性双酚型聚芳酯及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚芳酯材料技术领域，具体涉及一种高耐热高溶解性双酚型聚芳酯及其制备方法。所述的双酚型聚芳酯，结构通式为：。所述的双酚型聚芳酯的制备方法为将2

【技术实现步骤摘要】
一种高耐热高溶解性双酚型聚芳酯及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚芳酯材料
，具体涉及一种高耐热高溶解性双酚型聚芳酯及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚芳酯（Polyarylates，简称PAR）是一类分子主链主要由苯环与酯键相连而成的热塑性聚合物。其分子结构与聚碳酸酯（PC）相似，但比前者具有更高的苯环密度。由于其较强的刚性分子结构，这种材料具有优异的耐热性、机械性能、耐候性以及透光性等。使用温度可在150℃以上，是位于塑料的金字塔仅次于聚酰亚胺的第二阶级的特种工程塑料。可作为薄膜、纤维、复合材料等广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器等领域，因此受到了研究者的广泛关注。目前市场上主流的产品是型号为U
‑
100的产品，其玻璃化温度为195℃，室温下能溶解于二氯甲烷、氯仿等有机溶剂，但不溶于吡啶、二甲基亚砜溶剂。
[0003]传统的聚芳酯材料综合性能优良，但一方面耐热性能仍有不足，在较高温度（大于200℃）下使用仍然有限，另一方面由于其较强的刚性结构，导致其溶解性较差，不溶于吡啶、二甲基亚砜等溶剂，熔融加工困难。目前常用的一种改性方法是将大侧基的刚性结构引入到分子主链中，使聚合物兼具优异的耐热性与溶解性。例如引入环己烷的侧基结构，但耐热性提高不大，聚合物的玻璃化温度只能提高5
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10℃，耐热性能提高较少。
[0004]CN114479029A提出了一种双酚
‑
B型聚芳酯材料的制备方法，以双酚
‑
B、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯为原料制备了一种新型聚芳酯。但该材料虽然提高了聚合物的溶解性，但降低了聚合物的玻璃化温度，限制了其进一步的应用。
[0005]CN115894874A提出了一种热致液晶聚芳酯材料及其制备方法应用，以4
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乙酰氧基苯甲酸、6
‑
乙酰氧基
‑2‑
萘甲酸以及4
‑
乙酰氧基
‑2‑
萘甲酸为原料，采用熔融缩聚法先在195℃
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210℃反应0.5h
‑
2h，再升温至230℃
‑
250℃反应2h
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4h，再升温至260℃
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300℃反应2h
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4h，再升温至320℃
‑
350℃反应0.5h
‑
2h，并且需要在氮气作为保护气的条件下进行。其合成步骤复杂繁琐，能耗较大，不利于工业化大规模生产。
[0006]CN105452328A提出了一种聚芳酯树脂，结构通式为，在含有仅在双酚的苯环的3位具有烷基的通式所示化合物作为双酚成分的聚芳酯树脂中，使其具有充分的紫外线吸收特性和对有机溶剂的溶解性。但其侧基的烷基结构导致刚性较弱，对聚合物的耐热性具有一定限制。
[0007]传统的聚芳酯材料耐热性有限、溶解性较差，且熔融加工困难，难以加工利用。目前有很多新单体用于聚芳酯的合成，但大部分都只改善其部分性能，难以制得综合性能十分优异的聚合物材料，并且相关制备方法较为繁琐，能耗较大，不利于生产。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种高耐热高溶解性双酚型聚芳酯的制备方法，操作简单，能耗少，制得的双酚型聚芳酯材料具有高耐热性与高溶解性的特点。
[0009]本专利技术所述的高耐热高溶解性双酚型聚芳酯，结构通式为：，其中，R为和/或，m、n为整数，其数值为10
‑
80。
[0010]所述的高耐热高溶解性双酚型聚芳酯的制备方法，包括以下步骤：（1）将2
‑
苯基
‑
3,3'
‑
双(4
‑
羟基苯基)邻苯亚胺、双酚A、氢氧化钠、苄基三乙基氯化铵加入水中，搅拌溶解，得到无机相溶液；（2）将对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯加入二氯甲烷中搅拌，得到有机相溶液；（3）将有机相溶液缓慢滴加到无机相溶液中，搅拌进行聚合反应，得到聚合物溶液；（4）将聚合物溶液酸洗后，用水洗涤纯化，倒入乙醇中，沉淀过滤；（5）将沉淀物粉碎，洗涤，真空干燥，得到高耐热高溶解性双酚型聚芳酯。
[0011]将双酚型聚芳酯采用溶剂搅拌溶解，抽滤，将滤液挥发后真空干燥，得到高耐热性与高溶解性双酚型聚芳酯材料。
[0012]步骤（1）的无机相溶液和步骤（2）的有机相溶液的所有原料的，按照以下重量份数进行配比：2
‑
苯基
‑
3,3'
‑
双(4
‑
羟基苯基)邻苯亚胺12
‑
106份、双酚A7
‑
62份、氢氧化钠24
‑
27份、苄基三乙基氯化铵12
‑
14份、水4000
‑
6000份、对苯二甲酰氯0
‑
62份、间苯二甲酰氯0
‑
62份、二氯甲烷3000
‑
4000份，且对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的份数不能同时为0。
[0013]步骤（3）的聚合反应温度为20
‑
30℃，反应时间为8
‑
10h，搅拌速度为300
‑
600r/min。
[0014]步骤（4）的洗涤纯化直至洗涤所分离的水相溶液pH为中性。
[0015]步骤（5）的真空干燥温度为120
‑
150℃，干燥时间为10
‑
15h。
[0016]步骤（6）的溶剂为二氯甲烷、氯仿的一种或两种，干燥温度为100
‑
130℃，干燥时间为10
‑
15h。
[0017]2‑
苯基
‑
3,3'
‑
双（4
‑
羟基苯基）邻苯亚胺的结构式为：。
[0018]具体的，所述的高耐热高溶解性双酚型聚芳酯的制备方法，包括以下步骤：（1）将去离子水加入带有机械搅拌的三口烧瓶，加入2
‑
苯基
‑
3,3'
‑
双(4
‑
羟基苯
基)邻苯亚胺、双酚A、氢氧化钠、苄基三乙基氯化铵，搅拌，得到无机相溶液。
[0019]（2）将二氯甲烷中加入到单口瓶中，再加入对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯，搅拌，得到有机相溶液；以上步骤（1）和步骤（2）所有原料按照以下重量份数进行配比：2
‑
苯基
‑
3,3'
‑
双(4
‑
羟基苯基)邻苯亚胺12
‑
106份、双酚A7
‑
62份、氢氧化钠24
‑
27份、苄基三乙基氯化铵12
‑
14份、去离子水4000
‑
6000份、对苯二甲酰氯0
‑
62份、间苯二甲酰氯0...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐热高溶解性双酚型聚芳酯，其特征在于：结构通式为：，其中，R为和/或，m、n为整数，其数值为10
‑
80。2.一种高耐热高溶解性双酚型聚芳酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将2
‑
苯基
‑
3,3'
‑
双(4
‑
羟基苯基)邻苯亚胺、双酚A、氢氧化钠、苄基三乙基氯化铵加入水中，搅拌溶解，得到无机相溶液；（2）将对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯加入二氯甲烷中搅拌，得到有机相溶液；（3）将有机相溶液滴加到无机相溶液中，搅拌进行聚合反应，得到聚合物溶液；（4）将聚合物溶液酸洗后，用水洗涤纯化，倒入乙醇中，沉淀过滤；（5）将沉淀物粉碎，洗涤，真空干燥，得到高耐热高溶解性双酚型聚芳酯。3.根据权利要求2所述的高耐热高溶解性双酚型聚芳酯的制备方法，其特征在于：将得到的双酚型聚芳酯采用溶剂搅拌溶解，抽滤，将滤液挥发后真空干燥，得到高耐热性与高溶解性双酚型聚芳酯材料。4.根据权利要求2所述的高耐热高溶解性双酚型聚芳酯的制备方法，其特征在于：步骤（1）的无机相溶液和步骤（2）的有机相溶液的所有原料，按照以下重量份数进行配比：2
‑
苯基
‑
3,3'
‑
双(4
‑
羟基苯基)邻苯亚胺12
‑
106份、双酚A7
‑
62份、氢氧化钠24
‑
27份、苄基三乙基氯化铵12
‑
14份、水4000
‑
600...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智慧，胡发明，孙健，杨建玲，代书铭，王永，孙庆民，李光辉，
申请(专利权)人：山东凯盛新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：