[发明专利]无规共聚物、其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种无规共聚物，一种含2，2’-双(4-羟苯基丙烷)(双酚-A)结构单元与4，4’-二羟基二苯砜(双酚-S)结构单元的对苯二甲酸酯无规共聚物、其制备方法，及其对聚醚砜、聚碳酸酯合金的增容改性的应用。

背景技术

聚醚砜与聚碳酸酯是两种不同性质的工程塑料，聚醚砜是一种全芳香性特种工程塑料。由于其优异的热稳定性和环境稳定性而广泛地应用于航空、航天、电子电工等高技术领域。因其较高的熔体粘度，较低的断裂伸长率，在加工中存在一些问题。将其与其它聚合物共混增韧，可以改善其韧性。鉴于通常的弹性体增韧会显著降低聚醚砜的模量和使用温度，选用聚碳酸酯为改性组分。聚碳酸酯具有良好的尺寸稳定性耐蠕变性、耐热性及电绝缘性，刚硬而具有较好的韧性。但与聚醚砜相容性差，共混后会导致力学性能降低，所以，迫切需要一种增容剂，来提高两相间的相容性及力学性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用双酚A单元与双酚S单元的无规共聚物为增容剂，并提供了该无规共聚物的制备方法，及其对聚醚砜、聚碳酸酯合金的增容改性的应用。

其技术方案如下：

一种无规共聚物，含2，2’-双(4-羟苯基丙烷)(双酚-A)结构单元与4，4’-二羟基二苯砜(双酚-S)结构单元的对苯二甲酸酯无规共聚物，共聚物的分子量为500～30000之间的任何一种无规共聚物。

进一步优选，无规共聚物的分子量在500～12000增容效果较好，通过凝胶渗透色谱(GPC)测量其分子量。

一种无规共聚物的制备方法，由4，4’二羟基二苯砜(双酚-S)，2，2’-双(4-羟苯基丙烷)(双酚-A)和对苯二甲酰氯在有机溶剂中缩聚制得，其步骤为：

(1)在三元共聚体系反应装置中，加入4，4’-二羟基二苯砜，2，2’-双(4-羟苯基丙烷)，碱及对苯二甲酰氯，加入有机溶剂，溶剂中的含固量为25～40％；

(2)搅拌、加热至沸腾，继续回流30～100分钟，然后从体系中蒸出甲苯或二甲苯，再加入对苯二甲酰氯，继续加热，使体系升温至180～250℃，保持恒温，维持反应12～86小时，后停止反应；

(3)将得到的聚合物黏液冷却、粉碎、加水煮沸，直至除去未反应的单体为止；

(4)将精制后的粉料在烘箱中烘干，即得到本发明所述的无规共聚物。

本发明所述的无规共聚物的制备方法，也可以通过以下方式实现：

所述步骤(1)在三元共聚体系反应装置中，顺次加入4，4’-二羟基二苯砜，2，2’-双(4-羟苯基丙烷)及对苯二甲酰氯，然后加入有机溶剂，溶剂中含固量为20～40％；(2)搅拌、加热升温至170～220℃，保持反应6小时，继续升温至260℃，保持恒温4～12小时后，停止反应。

重复上述步骤(3)、(4)。

进一步优选，所述的无规共聚物的制备方法，所述双酚-A单元的摩尔量为双酚总摩尔量的1～99％，双酚-S单元的摩尔量为双酚总摩尔量的99～1％；双酚总摩尔量相对于对苯二甲酰氯的摩尔量过量0.1～10‰。

进一步优选，所述双酚总摩尔量相对于对苯二甲酰氯的摩尔量过量最好是1～3‰。

本发明所述的无规共聚物的制备方法，有机溶剂可以为二苯甲酮、二甲亚砜、环丁砜、二苯砜，四氯化碳中的任何一种。

本发明所述的无规共聚物用于聚醚砜、聚碳酸酯合金的增容改性，将干燥好的聚醚砜、聚碳酸酯及所述无规共聚物按一定质量比预混合后，在双螺杆挤出机中熔融挤出，混合条件为：料口温度270℃，第一段温度285℃，第二段温度285℃，第三段温度285℃，第四段温度为290℃出料口温度为300℃，挤出条经冷却、切粒。

进一步优选，所述的无规共聚物用于聚醚砜、聚碳酸酯合金的增容改性，所述的螺杆转速为50～100转/分钟。

优选地，所述的无规共聚物用于聚醚砜、聚碳酸酯合金的增容改性，所述聚醚砜、聚碳酸酯及所述无规共聚物的质量比为70/30/0.5～3，增容效果最佳。

本发明的有益效果：

本发明所述的无规共聚物用于对聚醚砜、聚碳酸酯合金的增容改性，有利于共混体系的相容性，并使之力学性能提高，其拉伸强度70～80MPa，弯曲模量1200～1500MPa，断裂伸长率60～80％能满足市场对树脂产品不同需求的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明：