[发明专利]薄膜级聚醚醚酮树脂专用料、制备方法及在制备聚醚醚酮/聚醚酰亚胺合金薄膜中的应用

说明书

一种联苯封端的薄膜级聚醚醚酮树脂专用料、制备方法及在制备聚醚醚酮/聚醚酰亚胺合金薄膜中的应用，属于高分子复合材料技术领域。本发明采用成本更低、且具有液晶态的4‑羟基联苯为封端基团，制备的聚醚醚酮(PEEK)具有稳定的端基，既能提高树脂的稳定性又能够改善树脂的熔体粘度。并利用高分子聚合物的相容性和性能互补性，制备了性能优异的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺树脂合金薄膜。并对薄膜进行单向拉伸，开发了聚醚醚酮/聚醚酰亚胺树脂合金薄膜的单向拉伸工艺、聚醚醚酮/聚醚酰亚胺树脂合金薄膜的后期热处理工艺。制备的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺树脂合金薄膜，在保持聚醚醚酮材料结晶结构的同时，加工流动性好，材料韧性强。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种联苯封端的薄膜级聚醚醚酮树脂专用料、制备方法及在制备聚醚醚酮/聚醚酰亚胺合金薄膜中的应用。

背景技术

聚醚醚酮因其优异的耐热性，良好的化学稳定性及优异的机械性能，被认为是综合性能优良的特种工程塑料。在国防、军工、电子、医疗等领域被广泛应用。近年来聚醚醚酮薄膜材料备受关注，由于聚醚醚酮薄膜具备聚醚醚酮树脂的耐高温、耐腐蚀、耐辐照等优点，在航空、核能及电子领域应用广泛,但是由于商品化工程塑料级别的聚醚醚酮树脂的纯净度不够导致制备薄膜时产品均一性及性能不足；加之聚醚醚酮价格昂贵，加工熔体粘度大加工困难都阻碍了薄膜的大规模应用。

与本发明相关的背景技术是：封端型聚芳醚的制备“专利号201410250680.2，六苯基封端单体、制备方法及在制备六苯环封端聚醚酮中的应用，制备了一种六苯基苯封端的聚醚酮，提高了材料的稳定性；专利号201410219011.9，一种聚醚酮树脂及其聚合终止的制备方法，采用封端方法终止聚醚酮树脂的反应，制备性能稳定分子量可控的聚醚酮”，聚醚醚酮成型技术相关“专利号ZL201110213909.1，聚芳醚酮片材或板材，介绍了聚醚醚酮板材及片材的制备方法”。

发明内容

本发明从高分子材料合成、纯化及成型加工技术出发，制备了一种纯净的联苯封端的薄膜级聚醚醚酮树脂专用料。并利用高分子聚合物的相容性和性能互补性，制备了性能优异的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺树脂合金薄膜。并对薄膜进行单向拉伸，制备了单向拉伸的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺树脂合金薄膜，开发了聚醚醚酮/聚醚酰亚胺树脂合金薄膜的单向拉伸工艺、聚醚醚酮/聚醚酰亚胺树脂合金薄膜的后期热处理工艺。

1、薄膜级聚醚醚酮树脂专用料的制备：

本发明采用成本更低、且具有液晶态的4-羟基联苯为封端基团，制备的聚醚醚酮(PEEK)具有稳定的端基，既能提高树脂的稳定性又能够改善树脂的熔体粘度；同时开发了溶液过滤技术制备了纯净的薄膜级聚醚醚酮树脂专用料，具体制备步骤如下：

1)在氮气保护、搅拌下，将二苯砜加热到100℃～170℃，然后加入4,4’-二氟二苯甲酮和无水碳酸钠，加热到140℃～180℃时加入对苯二酚单体；其中4,4’-二氟二苯甲酮、对苯二酚、无水碳酸钠三者的摩尔比为1.001～1.05：1：1.05～1.50，反应体系的含固量为15％～35％；

2)将步骤1)的反应体系升温到190～220℃反应1～3小时，升温到250～270℃反应30～60分钟，升温到280～300℃反应30～60分钟，升温到300～320℃反应1～6小时；然后加入终封端剂4-羟基联苯单体，再反应5～120分钟，得到联苯封端聚醚醚酮聚合物；其中，4-羟基联苯占反应体系中对苯二酚单体摩尔量的0.01％～5％；

3)将步骤2)得到的聚合物溶液加入到250～280℃的二苯砜中稀释，将反应体系的含固量稀释到5～13％；然后将稀释的聚合物溶液加压通过5～50μm的过滤网，滤除反应杂质；出料后到固体混合物，将得到的固体粉碎后用乙醇或丙酮煮沸、过滤，重复煮沸、过滤过程8～10次；再用蒸馏水煮沸、过滤，重复煮沸、过滤过程8～10次；最后在烘箱中烘干，得到纯净的聚醚醚酮树脂专用料；其结构式如下所示：