采用四元共聚技术制备的聚芳醚砜四元共聚物制造技术

技术编号:8075476 阅读:142 留言:0更新日期:2012-12-13 00:11
本发明专利技术属于高分子材料技术领域,具体涉及一类采用四元共聚技术制备的分子主链中同时含有四种不同结构单元的聚芳醚砜四元聚合物。每次制备采用的四种单体组合不同和四种单体的配料比不同,所得到的四元共聚物的耐热性各异。本发明专利技术所能得到的聚芳醚砜四元共聚物的Tg在178℃到265℃之间的泛围内可调可控。因此,只要在合成时,控制四种单体的配料比就可得到所需要物性的多品种四元共聚物其耐热等级比日前大宗商品化生产的三种产品(PSU、PPSU、PES)提高40℃以上,未来产业化后将能满足更高耐热等级的使用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
,具体涉及一类采用四元共聚技术制备的分子主链中同时含有四种不同结构单元的聚芳醚砜四元聚合物。
技术介绍
聚芳醚砜聚合物(PAES)虽然自60年代即已面世,但至今产业化形成一定市场规模商品的主要有聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚联苯醚砜(PPSU)三个品种。都有相应的不同专利支撑。我们也有这方面的专利申请并得到授权(如85105138、97112051.X、991031644等)。但这些专利所能制备的都只是一种均聚物或三元共聚物。 近些年我们在长期研究聚芳醚酮共聚物的过程中开发成功一种采用四元共聚技术制备聚芳醚酮共聚物的方法。可以采用一项专利制备具有不同结构单元组成和相应物性的多种共聚物的方法。相继申请相关专利并得到授权(如200910218085. X,20111009782. I等)在这种聚芳醚酮四元共聚物的研究基础上,我们对聚芳醚砜类聚合物的四元共聚技术也取得了突破,从而完成了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的内容是采用相应的四种聚芳醚砜类聚合物的单体,在同一反应器中适当的聚合条件下,制备含有四种聚芳醚砜结构单元的四元共聚物。而这种四元共聚物又会因四种不同结构单元在聚合物中所占比例的不同而具有不同的物性。因此,只要在合成时,控制四种单体的配料比就可得到所需要物性的多品种四元共聚物。本专利技术所选用的四种单体组合分别为单体组合一4, 4 ; - 二轻基二苯讽^^-OH^4,4 ; - 二轻基联苯HQ — ~~OHA ,4,4 1 -二氯二苯砜 Cl—^ y~SQ2-^ Zh""01B4,4 ; -二氯苯联苯二砜ci^Q^so2———so2-B单体组合二双酚Aho—/ ,°H3A2对苯二酷HO~^^-OH^ ‘ 零 f4,4 ' -二氯二苯砜Cl—^~^^SP2-〈—^-ClB4,4 ; -二氯苯联苯二砜——so2-(^ci B;将这两组四种单体分别在高温溶剂中溶解后,加入碱金属碳酸盐作为成盐剂,进行聚合反应就会形成主链中分别含有下述两组四种结构单元的四元共聚物,即四元共聚物一(对应单位组合一)A2j B2 IjI- _-Q-^ ^-SO2-O~~~~^ so2-<^^)工A2',B2 链段^。—〈~~、厂O」、so2-<^ A2, B2!链段—"C^^02—处―"""" ΠΙ 'Λ.·········.······Γ>·i κt........../................''""S. 'A2, ,B2'链段十。一vJ^vJ^0-W^S°2^S°2一V^J jv四元共聚物二 (对应单位组合二)λ-CHg t.........·λ/=%rr.------V ·A2" ,B2 链段十pA2" ,,B2 链段^3^}—0^>S02^)fIFA2" ,B2'链段, ch3111A2" , ,B2'链段fc^^—0^^S02^)^^S02^^jy,上面任一组四元共聚物的制备过程可以简述如下在装有温度计套管、通惰性气体管和搅拌器的反应器中,首先加入适合反应用的高温溶剂(环丁砜、二甲砜、二苯砜中的一种)并开始通入惰性气体,待将反应器中氧气置换净后,按指定顺序(详见各实施例)加入上述四种单体,再加入一定量的成盐剂碱金属碳酸盐(Na2C03、K2CO3或其混合物)之后按所定升温和恒温程序控制反应温度,则体系将通过成盐和聚合反应完成全聚合过程得到所需四元共聚物粘液。将完成聚合反应得到的上述四元共聚物粘液注入已备好的蒸馏水中,冷凝为条状固体。经粉碎成所需粒度后吸滤,将共聚物中的溶剂和副产物(NaCl、KCl)反复多次抽提出来,直到经检测达到所定标准后,最后过滤干燥至水含量合格,即可得到所需四元共聚物。其四种链段所占比例与投料比直接相关,并与所得到四元共聚物的物性相对应,这种对应关系可由下述实施例给予说明。具体实施例方式实施例I在装有温度计套管、通惰性气体管和搅拌器的反应器中最先加入604g 二甲砜(含固量25%)开始搅拌加热至全部溶解后(因二甲砜常温为固体结晶),依次加入142. 2g(O. 495mol)4,4 ; - 二氯二苯砜、92. 2g (O. 495mol)4,4 ; _ 二羟基联苯、2. 5g (O. 005mol)4,4 ; -二氯苯联苯二砜和1.3g(0. 005mol)4,4 ^ - 二羟基二苯砜,继续加热至150°C,待所加入单体全部溶解后,加入58. 30g (O. 55mol)Na2C03,并加入80ml 二甲苯,继续升温。当有二甲苯和水的混合物从冷凝管冷凝流出,表明成盐反应开始。在180°C恒温40分钟,完成单酚成盐后。再升温到20(TC恒温40分钟,完成双酚成盐。最后升温至240°C,进行聚合反应。两小时后聚合反应完成,停止搅拌,将反应混合物注入预先准备好的蒸馏水中,冷凝为条状固体。然后将所得条状聚合物用组织粉碎机粉碎,再将所得粉状物进行反复抽提精制直到纯度合格,再过滤、干燥至水含量合格,即为四元共聚物产品。此时所得的四元共聚物的热性能Tg用DSC测得为210°C。实施例2改变溶剂和单体投入的加料比为先加入543g环丁砜(含固量30%),并加热至100°C,在开启搅拌器的条件下再依次iJPA 142. 2g (O. 495mol)4,4 ; - 二氯二苯砜、2. 5g (O. 005mol)4,4 ' -二氯苯联苯二砜、 123. 9g (O. 495mol)4,4 ; -二羟基二苯砜和 O. 9g (O. 005mol)4,4 ' -二羟基联苯。继续加热至150°C,待所加单体全部溶解后,加入76. Og (O. 55mol)K2CO30之后按实施例I相同条件进行各段反应直至聚合终点。将聚合物混合液按同样操作程序精制得到所需四元共聚物。此时所得的四元共聚物的热性能Tg用DSC测得为225°C。实施例3改变溶剂和单体投入的加料比为先加入1354g 二苯砜(含固量20%),开始搅拌加热至全部熔融后,依次加入249. Og(O. 495mol) 4,4 ; -二氯苯联苯二砜、123. 9g (O. 495mol) 4,4 ' -二羟基二苯砜、I. 4g(O. 005mol)4,4 ; - 二氯二苯砜、O. 9g(0. 005mol)4,4 ' -二羟基联苯,继续加热至 150°C,待所加单体全部溶解后,加入61. 8g Na2CO3和K2CO3的混合盐,之后按实施例I相同条件进行各段反应直至聚合终点。将聚合物混合液按先用乙醇(或丙酮)抽提溶剂二苯砜(因其不溶于水),合格后再用蒸馏水抽提除去副产物盐并干燥。此时精制后的四元共聚物的热性能Tg用DSC测定为262°C。实施例4改变溶剂和单体投入的加料比为先加入923g 二苯砜(含固量25%),开始搅拌加热至全部熔融后,依次加入249. Og(O. 495mol) 4,4 ; -二氯苯联苯二砜、92. 2g (O. 495mol) 4,4 ' - 二羟基联苯、1.4g(O. 005mol) 4,4 ; - 二氯二苯砜、I. 3g(O. 005mol)4,4 ' -二轻基二苯砜之后,继续加热至150°C,待所加单体全部溶解后,加入67. 2g Na2CO3和K2CO3的混合盐,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚芳醚砜四元共聚物,其特征在于:共聚物的主链中同时含有下述四种结构单元,A2,B2链段A2′,B2链段A2,B2′链段A2′,B2′链段FDA00002126018700011.jpg,FDA00002126018700012.jpg,FDA00002126018700013.jpg,FDA00002126018700014.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马荣堂冠喜春
申请(专利权)人:长春博文特塑技术咨询服务有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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