[发明专利]改进颜色的聚醚酰亚胺和制备方法

说明书

公开了改进颜色的聚醚酰亚胺和用于制备该聚醚酰亚胺的方法。

背景技术

为了满足对于聚醚酰亚胺的增加的需求，采用被称为置换聚合方法的新的化学途径发明了一种新方法。通过所述置换聚合途径合成聚醚酰亚胺通常包括酰亚胺化(例如，美国专利号6,235,866)、二酚盐合成(例如，美国专利号4,520,204)和聚合(美国专利号6,265,521)，随后是下游的活动。在置换聚合方法的特定实施方案中，由2摩尔氯取代的邻苯二甲酸酐和1摩尔间苯二胺的反应获得的双酰亚胺(缩写为ClPAMI的加合物)与双酚A二钠盐(BPANa₂)在相转移催化剂如六乙基盐酸胍(HEGCl)的存在下进行聚合。HEGCl是公知的用于制备聚醚酰亚胺的相转移催化剂。在美国专利号5,229,482中描述了在较高温度下HEGCl作为相转移催化剂的应用。

希望改进通过置换聚合途径制备的聚醚酰亚胺的颜色质量(作为黄度指数或“YI”测量)。高颜色聚合物需要较多的颜料和染料以符合许多颜色规范，并且添加过量的着色剂可导致其它聚合物物理性质的损失。因此低基础聚合物颜色是希望的。

对于具有改进的颜色性质的通过置换聚合途径制备的聚醚酰亚胺和制备这样的氯取代的聚醚酰亚胺的方法一直存在未满足的需要。

发明内容

公开了用于制备聚醚酰亚胺组合物的方法，该方法包括：在油夹套反应器中在催化剂和0至10％的封端剂存在下且在150℃至320℃的油温下，使具有下式的双(邻苯二甲酰亚胺)与具有式MO-Z-OM的二羟基芳族化合物的碱金属盐接触

以形成包含具有下式的结构单元的聚醚酰亚胺

其中，在上述式中，X是氟、氯、溴、碘、硝基或它们的组合；R是具有6至27个碳原子的芳族烃基团、其卤化衍生物，具有2至10个碳原子的直链或支链亚烷基基团、其卤化衍生物，具有3至20个碳原子的亚环烷基基团、其卤化衍生物，-(C₆H₁₀)_z-，其中z是1至4的整数，具有1至6个芳族基团的芳族烃基部分，和下式的二价基团

其中Q¹是-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-、-C_yH_2y-，其中y是1至5的整数、或它们的组合；M是碱金属；Z是芳族C_6-24单环或多环部分，其可选地用1至6个C_1-8烷基基团、1至8个卤素原子或它们的组合取代；和n是大于1的整数；并且其中所述聚醚酰亚胺具有小于93至50的黄度指数。

还公开了通过置换反应由取代的邻苯二甲酸酐和有机二胺在185℃至195℃的温度下，以及在具有范围为约20至35立方米的体积和范围为约1.3至约1.6的圆柱高径比的反应器中，使用具有两套斜涡轮叶片的搅拌器，以每分钟约40至约90转范围的速度混合反应物制备的低颜色聚醚酰亚胺组合物，其中叶片与容器直径的比例范围为约0.45至0.65；或者在另一个实施方案中，其中搅拌器具有两套45°斜涡轮叶片，叶片与容器直径的比例为约0.54，以每分钟约70至约86转范围的速度，在具有约28立方米的体积和约1.45的圆柱高径比的反应器中，其中聚醚酰亚胺具有小于93、或小于80、或小于70的黄度指数。聚醚酰亚胺可具有低至50的黄度指数。

公开了低颜色的聚醚酰亚胺组合物，其通过置换反应由取代的邻苯二甲酸酐和有机二胺制备，其中在145℃至155℃的温度下用酸淬灭聚合，其中聚醚酰亚胺具有小于93、或小于80、或小于70、或低至50的黄度指数。

公开了用于制备聚醚酰亚胺组合物的方法，该方法包括：在油夹套反应器中，在催化剂和0至10％的封端剂的存在下，且在150℃至320℃的油温下，使具有下式的双(邻苯二甲酰亚胺)与具有式MO-Z-OM的二羟基芳族化合物的碱金属盐接触