[发明专利]聚亚芳基硫醚及其制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及可展示并维持极好性能的聚亚芳基硫醚以及制备其的方法。

发明背景

当前，聚亚芳基硫醚是典型的工程塑料，并且由于其高度的耐热性、耐化学性、耐火性以及电绝缘性而在高温和腐蚀环境以及电子产品中存在巨大需求。主要用途包括电脑配件、汽车配件、接触腐蚀性化学材料的部件的涂层，以及工业用耐化学纤维及类似物。

目前，聚苯硫醚(PPS)是唯一市售的聚亚芳基硫醚。根据当前PPS的商业化生产过程，对二氯苯(pDCB)和硫化钠被用作原材料并在极性有机溶剂诸如N-甲基吡咯烷酮及类似物中进行反应。该方法被称为麦式过程(Macallum process)，并且在美国专利第2,513,188号和第2,583,941号中公开了基本过程，其中提出了一些可用的极性溶剂，但是N-甲基吡咯烷酮(NMP，沸腾温度202～204℃)是当前最常用的。该过程使用二氯芳族化合物作为原材料，并生成氯化钠(NaCl)作为副产物。

同时，在聚合反应后将麦式过程中获得的PPS洗涤并干燥，并获得粉末形式。通过这些过程产生的粉末PPS可在后续的成型过程或使用的过程中发生显著的排气，与聚合后即刻相比引起性能下降。另外，根据以上方法，由于PPS被PPS中的残留物例如水分、残留反应物或残留有机溶剂及类似物分解，因此可在注射成型的产品的表面上产生斑痕。而且，为了防止在注射成型的产品的表面上产生斑痕，应经常清洗注射塑模的表面。

同时，因为排气含有气味，其可污染工作场所的环境。

发明概述

本发明的目的是提供可展示并维持极好性能的聚亚芳基硫醚(PAS)。

本发明的另一目的是提供制备聚亚芳基硫醚的方法。

本发明的又一目的是提供通过使聚亚芳基硫醚成型而制造的成型产品，膜、片或纤维。

本发明提供了在聚合后即刻为2至10mm大小的小球形式并具有基于树脂的总重量的300ppm或更低的残留溶剂含量的聚亚芳基硫醚。

本发明还提供了制备聚亚芳基硫醚的方法，包括使包括二碘代芳族化合物和含硫化合物的反应物进行聚合反应；并在120至160℃下干燥聚合产物1至2小时。

反应物还可包括基于100重量份的含硫化合物的1至20重量份的聚合终止剂。

聚合终止剂可以是选自由以下组成的组中的至少一种：二苯硫、二苯醚、联苯、二苯甲酮、单碘代芳基化合物、苯并噻唑、苯并噻唑亚磺酰胺、秋兰姆、二硫代氨基甲酸酯及二苯基二硫醚。所述二碘代芳族化合物可以是选自由二碘苯、二碘萘、二碘联苯、二碘双酚和二碘二苯甲酮组成的组中的至少一种。

另外，熔融聚合反应可在180至250℃的温度及50至450托的压力的初始反应条件下在升温至270至350℃的最终温度并降压至0.001至20托的最终压力的过程中进行1至30小时。聚合反应可在基于硝基苯的催化剂存在下进行。

本发明还提供了通过使聚亚芳基硫醚成型而制造的产品。

附图简述

图1是显示根据一个实施例混合聚亚芳基硫醚树脂和玻璃纤维的注射成型样本的表面的照片。

图2是显示根据对比实施例混合聚亚芳基硫醚树脂和玻璃纤维的注射成型样本的表面的照片。

发明详述

以下，将详细地说明本发明。

作为重复研究可展示并维持极好性能的聚亚芳基硫醚的结果，本发明人完成了本发明。

根据现有的制备方法，在有机溶剂诸如N-甲基吡咯烷酮(NMP)的存在下使二氯芳族化合物和硫化钠及类似物发生聚合反应以制备聚亚芳基硫醚，且在聚合反应后，进行用于除去氯化钠(NaCl)和低聚物的洗涤和干燥过程以获得粉末聚亚芳基硫醚。然而，粉末聚亚芳基硫醚可在后续的成型过程或使用的过程中产生显著的排气，且因此，当被制成终产品时，其可展示出差的性能。另外，根据该方法，由于聚亚芳基硫醚被聚亚芳基硫醚中的残留反应物或残留有机溶剂分解，观察到聚合物的性能(包括机械性能)下降。而且，现有的方法具有因排气所致的注射成型产品的表面上产生斑痕或者塑模的表面上产生污染物的问题，并且为了防止注射成型产品的表面上的斑痕和污染物，应停止注射成型过程，并应经常清洗注射塑模。另外，其具有排气引起气味并污染工作场所的环境的缺点。

通过现有过程制备的聚亚芳基硫醚中的残留溶剂包括水分(水)、苯酚、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丁内酯及类似物。同时，本文中术语‘残留溶剂’被定义为包括水分(水)和有机溶剂。具体地，根据本发明，残留溶剂中不包括N-甲基吡咯烷酮(NMP)。