[发明专利]一种含长支链结构的聚合物、制备方法及泡沫材料

说明书

本发明提供一种含长链结构的聚合物及其制备方法及泡沫材料，属于长链结构的聚合物制备方法领域。解决现有低密度聚芳醚酮和聚芳醚砜泡沫材料发泡窗口窄、发泡倍率低的问题。该聚合物的结构如式(Ⅰ)或式(II)所示。本发明还提供一种含长支链结构的聚合物的制备方法。本发明还提供一种以上述含长支链结构的聚合物为发泡基体树脂得到的泡沫材料。本发明提供的含长支链结构聚合物在240～300℃均能够得到较高发泡倍率的泡沫材料，发泡倍率为10～30倍。

技术领域

本发明属于长链结构的聚合物制备方法领域，具体涉及一种含长链结构的聚合物、制备方法及泡沫材料。

背景技术

聚合物发泡材料具有质量轻、保温隔热、降噪、吸收冲击能量等特性，已在日常生活和工农业生产中广泛使用。随着高科技发展，国防、军工、航空航天等使用环境苛刻的领域，需要泡沫材料具有耐高温、耐腐蚀、高机械强度等性能，因此开发高性能泡沫材料成为重要研究方向。

聚芳醚酮和聚芳醚砜作为特种工程塑料具有优异的力学、电学性能，耐辐射，耐化学腐蚀，耐热等级高，阻燃性好，在航天航空、国防军工、电子信息等领域具有广泛的应用。聚芳醚酮(砜)泡沫的研究不仅拓宽了聚芳醚酮和聚芳醚砜的应用领域,而且在特种工程塑料轻量化、低碳节能等方面具有重要意义。

超临界二氧化碳(ScCO₂)发泡技术以CO₂做为发泡剂，具有绿色无毒、价格低廉、安全性好，以及操作简单、泡孔结构可控等优势，受到越来越多研究人员的青睐。超临界二氧化碳(ScCO₂)发泡过程分为三个步骤：1.形成聚合物/CO₂均相体系；2.通过升温或降压使上述体系处于热力学不稳定状态，诱导成核；3.泡孔生长与定型。根据诱导成核机理可分为快速升温法和快速降压法两种。从这两种发泡方式的优缺点出发考虑，快速升温法用于制备微纳孔薄膜制品，快速降压法则被用于制备高发泡倍率的泡沫板。

姜振华等(CN201210500786.4)以结晶型聚醚醚酮为基体树脂，采用快速降压法制备结晶聚醚醚酮泡沫，为了减小结晶对发泡结果的影响，他们将聚醚醚酮加热至熔融态进行发泡(330～345℃)，得到泡孔均匀的聚醚醚酮泡沫颗粒，发泡倍率为6～17倍。由于发泡过程中既需要聚合物处于熔融态提高CO₂溶解度，又要保留一定晶体来保证足够的熔体强度，因此发泡窗口比较窄，不容易控制；线性无定型聚芳醚酮或聚芳醚砜的发泡虽然发泡窗口较宽，但仍然存在熔体强度低的缺点，发泡倍率较低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有低密度聚芳醚酮和聚芳醚砜泡沫材料发泡窗口窄、发泡倍率低的问题，而提供一种含长链结构的聚合物及其制备方法及泡沫材料。

本发明首先提供一种含长支链结构的聚合物，该聚合物的结构如式(Ⅰ)或式(II)所示：

式(Ⅰ)或式(II)中，m+n＝1,且0<n/m<0.2；

所述Ar选自下列结构(a)～(f)中的一种：

所述Ar’选自下列结构(1)～(3)中的一种：

所述X选自下列结构A或B中的一种：

本发明还提供一种含长支链结构的聚合物的制备方法，该方法包括：将酚酞、多元酚单体和二卤二苯酮或二卤二苯砜在溶剂中进行缩聚反应，得到含长支链结构的聚合物；

所述的多元酚单体选自下列结构(a)～(f)或(1)～(3)中的一种：

优选的是，所述的二卤二苯酮为二氟二苯酮或二氯二苯酮；所述的二卤二苯砜为二氟二苯砜或二氯二苯砜。