一种芳族砜聚合物及其聚合方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种芳族砜聚合物，主要是通过抑制组合物中环二聚体占芳族砜聚合物重量百分比为0.2

【技术实现步骤摘要】
一种芳族砜聚合物及其聚合方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种芳族砜聚合物及其聚合方法和应用。

技术介绍

[0002]芳族砜聚合物属耐高温透明热塑性工程塑料，具有突出的热性能、优良的耐化学性、出色的高温抗蠕变性，优异的尺寸稳定性、极低的烟雾和有毒气体排放，以及优越的耐热水、过热蒸汽和良好的电性能。
[0003]随着芳族砜聚合物材料开发的日趋完善，其应用范围也越来越广，在航空航天、医疗卫生、食品、家用电器、电子电器、能源化工应用领域均有适用性，特别是户外易暴露环境下，对材料性能的要求越来越高，部分芳族砜制品在使用过程中对材料的耐UV性能的要求越来越严苛。CN104487489报道了在聚芳醚砜聚合物主链中引入脂环族基团，可保持拉伸强度降低较少的同时，在UV下的透光率损失大幅减少。但由于主链引入耐热性差的脂环族基团，聚合物的耐热性能和综合力学性能会产生潜在不利影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种芳族砜聚合物，具有耐紫外线的优点，及其聚合方法和应用。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种芳族砜聚合物，以芳族砜聚合物总重量计，含有0.2
‑
1wt％的环二聚体(可以是0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、)，氯化脂肪胺盐含量为5
‑
50ppm(可以是10ppm、15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm、40ppm、45ppm)。
[0007]芳族砜聚合物组合物中环二聚体的结构式为(以PSU为例)：
[0008]PSU的环二聚体。
[0009]PPSU聚合过程中生成的环二聚体。
[0010]PES聚合过程中生成的环二聚体。
[0011]优选的，以芳族砜聚合物总重量计，含有0.4
‑
0.8wt％的环二聚体，氯化脂肪胺盐含量为15
‑
30ppm。
[0012]芳族砜聚合物的反应单体包括双酚单体与砜类单体，双酚单体包含4,4
’‑
二羟基二苯砜、4,4
’‑
联苯二酚、2,2
’‑
双(4
‑
羟基苯基)丙烷的至少一种，砜类单体包含4,4
’‑
二氯二苯砜、4,4
’‑
二氟二苯砜、4,4'
‑
双(4
‑
氯苯砜)
‑
1,1'
‑
联苯的至少一种，双酚单体与砜类单体的摩尔比范围是：1：(0.99
‑
1.30)。
[0013]所述的芳族砜聚合物的重均分子量Mw＝4
‑
10万。重均分子量的测试方法为利用凝胶渗透色谱(GPC)测试，以聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯为标准品，以THF或DMF等溶剂作为流动相。
[0014]本专利技术芳族砜聚合物的聚合方法，包括以下步骤：在惰性气体保护的反应釜中定量加入溶剂、反应单体、脂肪胺成盐剂、共沸剂，在180～210℃之间保持4～6h，反应过程中通过共沸不断排出反应生成的水，直到无水排出后，成盐反应结束，蒸出共沸剂；蒸出共沸剂之后，反应体系升温至230～240℃，保持2～3h结束；停止加热，将上述聚合物物料在水中沉析成条，粉碎后得到物料，物料用去离子水煮沸再过滤，重复数次煮沸再过滤的步骤，至芳族砜聚合物中氯化脂肪胺盐含量在预定范围内时停止，得到芳族砜聚合物。
[0015]粉碎后的物料平均粒径范围是0.05
‑
2mm，物料用去离子水煮沸和过滤的次数为5
‑
13。如果粉碎后物料的平均粒径较大，则煮沸次数也需要增加。
[0016]所述的脂肪胺成盐剂选自二戊胺、二己胺、三丁胺、三戊胺中的至少一种；所述的溶剂选自环丁砜；共沸剂选自苯或甲苯中的至少一种；所述的惰性气体选自氮气、氦气中的至少一种。
[0017]以二戊胺为例，二戊胺与双酚单体成盐反应示意如下。
[0018][0019]双酚盐与单体双氯或氯苯端基高分子链反应示意如下。
[0020][0021]溶剂的加入量为反应单体总重量的1.5～3倍；
[0022]脂肪胺成盐剂的物质的量为双酚单体物质的量的2.50～3.00倍，优选2.65
‑
2.85倍，优选脂肪胺成盐剂用量下环二聚体含量更低，能够使环二聚体含量低于0.45wt％；
[0023]共沸剂的加入量为反应单体总重量的0.1～0.3倍。双酚单体与砜类单体的摩尔比范围是1：(0.9
‑
1.1)。
[0024]本专利技术芳族砜聚合物的应用，用于户外器件外壳，如航空航天、医疗卫生、食品、家用电器、电子电器、能源化工应用领域需暴露在户外的器件。
[0025]本专利技术具有如下有益效果：
[0026]本专利技术对芳族砜聚合物的耐UV性能研究过程中，发现聚合物的环二聚体含量以及氯化脂肪胺盐含量对树脂耐UV性能有一定影响，在聚合过程中采用脂肪胺成盐剂，可制备得到环二聚体含量低于1wt％的芳族砜聚合物，同时在后处理洗涤过程中控制氯化脂肪胺盐含量，能够改善芳族砜聚合物在UV下的不可逆的副反应对树脂各项性能产生不利影响。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0028]本专利技术所用原料来源如下：
[0029]4,4
’‑
二氯二苯砜、4,4
’‑
联苯二酚、4,4
’‑
二羟基二苯砜、2,2
‑
二(4
‑
羟基苯基)丙烷、溶剂、共沸剂、二戊胺、二己胺、三丁胺、三戊胺、碳酸钾等原材料来源于市售。
[0030]实施例和对比例芳族砜聚合物的制备方法：在氮气保护的反应釜中定量加入溶剂、反应单体、脂肪胺成盐剂(或碳酸钠)、共沸剂(甲苯)，开启搅拌和加热在180～210℃之间保持4～6h，反应过程中共沸剂通过共沸不断排出反应生成的水，直到无水排出后，成盐反应结束，蒸出共沸剂；蒸出共沸剂之后，反应体系升温至230～240℃，保持2～3h结束；停止搅拌和加热，将上述聚合物物料在水中沉析成条，经破碎机粉碎后得到粉末状物料，用去离子水煮沸和过滤，重复数次至芳族砜聚合物中氯化脂肪胺盐含量在预定范围内时停止，得到芳族砜聚合物。
[0031]表1：聚合物A
‑
C芳族砜聚合物单体、成盐剂、共沸剂投料表如下：
[0032]聚合物A：4,4
’‑
二氯二苯砜8.79kg、4,4
’‑
联苯二酚5.59kg(30mol)，环丁砜28kg；
聚合物B：4,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芳族砜聚合物，其特征在于，以芳族砜聚合物总重量计，含有0.2
‑
1wt%的环二聚体，氯化脂肪胺盐含量为5
‑
50ppm。2.根据权利要求1所述的芳族砜聚合物，其特征在于，以芳族砜聚合物总重量计，含有0.4
‑
0.8wt%的环二聚体，氯化脂肪胺盐含量为15
‑
30ppm。3.根据权利要求1所述的芳族砜聚合物，其特征在于，芳族砜聚合物的反应单体包括双酚单体与砜类单体，双酚单体包含4,4
’‑
二羟基二苯砜、4,4
’‑
联苯二酚、2,2
’‑
双(4
‑
羟基苯基)丙烷的至少一种，砜类单体包含4,4
’‑
二氯二苯砜、4,4
’‑
二氟二苯砜、4,4'
‑
双(4
‑
氯苯砜)
‑
1,1'
‑
联苯的至少一种，双酚单体与砜类单体的摩尔比范围是：1：（0.99
‑
1.30）。4.根据权利要求1所述的芳族砜聚合物，其特征在于，所述的芳族砜聚合物的重均分子量Mw=4
‑
10万。5. 权利要求1
‑
4任一项所述的芳族砜聚合物的聚合方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：高红军，陈平绪，叶南飚，孙学科，王道波，陈锐斌，黎杰良，姜苏俊，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：