[发明专利]可固化的聚醚醚酮及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于高性能聚合物材料制造领域，具体地，本发明涉及一种可固化的聚醚醚酮的制造方法。 

背景技术

聚醚醚酮(Poly(ether ether)ketone,PEEK)是一类高性能热塑性工程塑料。因其具有优异的耐热性、耐磨性、阻燃性、绝缘及耐辐射性、耐水解和化学腐蚀性、低挥发性和无毒性等特点，而被广泛应用于航空航天、汽车工业、电子电气、医疗器械等领域。但是，由于PEEK在化学结构上具有刚性硬棒结构，使其仅能通过普通塑料的加工方式，即热熔法进行加工。又由于其加工温度较高(＞360℃)，限制了其在更广泛的领域的使用。近年来，随着电子工业的发展，业界对高耐热、高绝缘材料的需求日益增长，传统的环氧、酚醛等树脂已不能满足要求，需要研发满足需求的新型树脂体系。鉴于聚醚醚酮优异的耐湿热和绝缘性能，如果对其进行分子设计，在保留其原有性能的基础上，改善其可加工性，无疑是发展新型树脂体系的较佳途径。 

在已有的通过化学方法对聚醚醚酮进行改性的工作中，主要是采用提高聚合物溶解性或降低熔点的方式来改善其加工性能，从而拓宽其应用范围，但是与此同时也会相应地影响聚醚醚酮材料本身固有的性能。因此，研究既具有优异的耐热、绝缘、耐腐蚀等各项性能，又具有良好的加工性的新型聚醚醚酮材料具有非常重要的意义。 

综上所述，本领域尚缺乏一种具有较好的固化性能和力学性能，同时具有良好加工性的新型聚醚醚酮材料。 

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较好的固化性能和力学性能，同时具有良好加工性的新型聚醚醚酮材料。 

本发明的第一方面，提供了一种如下式A所示的聚合物： 

其中，n＝10-200。 

在另一优选例中，所述聚合物具有以下的一个或多个特征： 

所述聚合物的数均分子量为4000-50000，较佳地为6000-30000； 

所述聚合物的重均分子量为5000-90000，较佳地为10000-50000； 

所述聚合物的分子量分布(分散度)为1.1-5.0，较佳地为1.1-3.0，更佳地为1.1-2.0； 

所述聚合物的起始固化温度为200-230℃，较佳地为210-220℃； 

所述聚合物的固化峰顶温度为240-270℃，较佳地为250-260℃； 

所述聚合物的氮气中1000℃碳残留率为≥45％，较佳地为≥48％，更佳地为≥50％，最佳地为≥52％； 

所述聚合物溶于有机溶剂；较佳地，所述的聚合物溶于选自下组的有机溶剂：甲苯、二甲苯、三甲苯、二苯醚、环己酮、三氯甲烷、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮，或其组合。 

在另一优选例中，所述聚合物用于制备高耐热材料或金属导线外包覆绝缘材料。 

在另一优选例中，所述聚合物用于加热固化制备耐热材料。 

本发明的第二方面，提供了一种如本发明第一方面所述的式A聚合物的制备方法，所述方法包括步骤： 

在惰性溶剂中，用式I化合物和式II化合物进行聚合反应，得到式A聚合物。 

在另一优选例中，所述的聚合反应在碱存在下进行；较佳地，所述的碱选自下组：碳酸铯、氟化铯、碳酸钾、碳酸钠，或其组合。 

在另一优选例中，所述的惰性溶剂为有机溶剂，较佳地选自下组：N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、环丁砜、二苯醚，或其组合。 

在另一优选例中，所述聚合反应的温度为50～150℃。 

在另一优选例中，所述聚合反应的时间为5～48小时。 

在另一优选例中，在所述聚合反应中，所述的式I化合物(含苯并环丁烯的对二苯酚二叔丁基二甲基硅氧烷)、式II化合物(1,4-二氟二苯甲酮)和碱的摩尔比为1：0.5～1.5：0.03～4。 

本发明的第四方面，提供了一种如下式I所示的化合物： 

在另一优选例中，所述的式I化合物用于制备工程塑料，较佳地，所述的工程塑料为热塑性工程塑料。 

在另一优选例中，所述的工程塑料为如本发明第一方面所述的式A聚合物。 

本发明的第五方面，提供了一种如本发明第四方面所述的化合物的制备方法，所述方法包括步骤： 

在惰性溶剂中，用式Ia化合物和式Ib化合物反应，得到式I化合物。