[发明专利]一种均相溶液聚合的高分子聚合物及其精制方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子领域，尤其涉及一种均相溶液聚合的高分子聚合物及其精制方法。

 

背景技术

高分子化合物的溶液聚合具有体系粘度较低、混合和散热比较容易、生产操作和温度都易于控制、可利用溶剂的蒸发排除聚合反应放热、反应后物料易输送、能消除自动加速现象等优点，因此，其在特种工程塑料领域应用广泛。

高分子溶液聚合分为均相溶液聚合和非均相溶液聚合。均相溶液聚合是指单体溶于溶剂中，聚合物也溶于该溶剂中，该聚合体系为均相体系；非均相溶液聚合是指单体溶于溶剂中，而聚合物不溶于溶剂中，聚合物以固体沉淀下来，构成非均相体系，这种溶液聚合称为非均相溶液聚合，亦称为沉淀聚合。非均相溶液聚合得到的聚合物不溶于聚合体系，较常采用过滤方法分离出聚合物。例如，聚苯硫醚聚合完成后会以固相的形式析出，过滤可直接得到聚合物产品。而均相溶液聚合得到的聚合物产品与聚合体系相溶，而且聚合温度高且聚合体系粘稠。

特种工程塑料采用溶液法聚合已经成为一种非常常见的方法。但聚合过程中产生的副产物被包裹在高分子聚合物中，难以除去，尤其对于均相溶液聚合，如何除去反应过程中产生的盐是一个亟待解决的技术问题，现有的工艺大多通过溶剂或者水反复抽提来去除聚合物中夹杂的盐，不但工艺复杂，洗涤困难，洗涤效果受多种因素影响，水耗能耗高，设备管路复杂，产能难以扩大。

 

发明内容

鉴于以上所述，本发明有必要提供一种均相溶液聚合的高分子聚合物的精制方法。

一种均相溶液聚合的高分子聚合物的精制方法，包括以下步骤：

聚合反应：将单体及溶剂加入到反应釜中发生均相聚合反应，生成聚合物，所述聚合物包括：

(A)                                                ；

（B）和/或；

（C）和/或；

其中，所述聚合物包括如下通式部分：

                                

和/或如下通式部分

              

和/或如下通式部分

            

其中，在单元、和中的苯基部分独立地为取代或非取代、交联或非交联的；m、x、y、z、u、v、w独立地表示零或正整数；E和E’独立地表示氧或硫原子或直接连接；G表示氧或硫原子、直接连接或-O-Ph-O-部分，Ph表示苯基；Ar选自如下部分（i）至（x）之一，该基团通过其苯基与Ar连接的基团的键相键合：

（）

（）

（）               （）

（）          （）         （）

（）        

（）

（）；

过滤分离：均相聚合反应完成后，通过过滤的方法将不溶于均相体系的物质除去，得到均相的聚合物溶液；

后处理：除去过滤后的聚合物溶液中的溶剂、或可溶于溶剂的物质、或杂质，得到聚合物，干燥。

在聚合反应步骤中，所述单体选择与上述聚合物结构式中相对应的单体。所述溶剂包括但不限于以下种类：二苯砜、环丁砜、二甲基亚砜、二甲基砜、二乙基砜、二乙基亚砜、二异丙基砜、四甲基砜、N-甲基吡咯烷酮。所述溶剂能溶解所述聚合物，不能溶解聚合反应过程中生成的全部或部分副产物（例如盐），或者所述副产物在所述溶剂中的溶解度较低。

在聚合反应中，反应温度达到200℃以上，甚至300℃以上，高分子聚合物不断生成，并且溶解在溶剂中，同时副产物也不断生成，且全部或部分不溶于溶剂中，或微溶于所述溶剂中，反应中体系高度粘稠，并且通过搅拌，不溶性物质均匀地分散在体系中且不溶于该均相体系。相较于现有高分子聚合物的制备，尚未存在高温高粘稠状态下采用过滤的方式来对反应产物进行提纯的方式，通常通过溶剂或者水反复抽提来去除聚合物中夹杂的盐。

在均相聚合反应步骤中除了单体和溶剂之外，还可以加入相应聚合反应所需的催化剂、引发剂、封端剂、热稳定剂等物质。