[发明专利]一种可控分子量聚砜的制备方法

说明书

本发明提供了一种可控分子量聚砜的制备方法。所述方法的包括：(1)双酚A、二氯二苯砜和缚酸剂依比例投入溶剂中，加入带水剂，并在氮气保护下加热成盐，同时回流分水；(2)蒸除带水剂并继续升高温度聚合；(3)聚合物溶液在聚合条件下加入封端剂封端；(4)将聚合物溶液析出、洗涤、干燥，得到聚砜成品树脂。本发明通过采用高效封端剂，可以在较大的摩尔比范围内得到分子量可控、分散度小的聚砜聚合物，且采用的封端剂具有水溶性，可在洗涤过程中去除，因此聚合物中无封端剂残留，保证了树脂品质。此外，亲水性端基提高了聚砜树脂的亲水性，使其在膜材料中有较好的应用。

技术领域

本发明属于有高分子聚合物合成领域，具体涉及一种可控分子量聚砜的制备方法。

技术背景

聚砜是一种性能优异的耐高温工程塑料，广泛应用于电子电器工业、水处理、医用材料、以及航空航天材料等领域。其特点包括：力学性能优异、热稳定性好、耐溶剂性好，以及优异的电学性能等。

关于聚砜材料的合成，传统的制备方法主要是由双酚A和二氯单体在高温碱环境下，在强极性非质子溶剂中通过亲核反应形成芳醚键，生成聚合物。在聚合的过程中，通过非极性烃类溶剂作为带水剂带出水分(CN201810073323、CN201510861128)。在聚合过程中，控制分子量的关键因素之一在于对聚合物大分子进行适当的封端，从而避免聚砜在聚合结束后分子量依然缓慢增长，造成分散度变大。

CN104530419A公开了一种高热稳定性封端聚砜树脂的工业化合成方法，通过使用不对称芳香酮基衍生物作为封端剂得到可控分子量聚砜，获得了很好的效果。但其技术方案中封端剂在聚砜体系中不易去除，残留的封端剂严重影响树脂的透明度和其它性能。

US2002010307、US20090275725、US20150129487均报道了以氯甲烷气体作为聚砜封端剂的方法。虽然使用氯甲烷气体避免了封端剂在树脂中的残留，但是氯甲烷在高粘的聚合物反应液中扩散受限，在溶剂中溶解度不高，必须长时间通入大大过量的氯甲烷气体才有较好的效果，造成浪费。此外，由于气体扩散困难，在封端之前需要额外加入相当量的溶剂淬冷稀释，无形中降低了固含量，导致后续的稀释、洗涤工序的处理量加大，经济上不划算。最后，使用过的氯甲烷尾气的处理也较为麻烦。

CN1844196A公开了一种采用单氯砜作为聚砜聚合的封端剂的方法。采用单氯砜可使聚合物端基变成较为稳定的苯基，且反应速度较快，但是此方法的缺陷是单氯砜不易获得，另外单氯砜容易促发聚合物解聚，降低分子量。

CN105348511A公开了一种采用不对称双卤代二苯甲酮作为聚砜聚合的封端剂的方法。采用诸如3,4-二氟二苯甲酮、3-氯-4-氟二苯甲酮、3-氟-4-氯二苯甲酮或3,4-二氯二苯甲酮等不对称双卤代化合物可以有效避免聚合物解聚现象，所制备的封端聚合物分子量分布范围窄，热稳定性较好。然而，此方法同样具有不可忽视的缺点，首先是不对称双卤代二苯甲酮的制取较为困难，制取成本高，封端剂的3,4取代物的纯度难以保障，一旦混有同3/4位取代物，极易造成单体摩尔比失衡，造成聚合度偏离目标。其次，此类封端剂同样难以去除，易残留在聚合物产品内，严重影响树脂的透明度、色泽和其它性能。

综上，本行业需要寻找一种新的控制聚砜分子量的方法，既可以取得很好的封端效果，不会导致聚合物解聚，又能够快速高效地去除残余的封端剂，而且其本身的制取较为简便易得，整个封端工艺不应造成工艺上的较大改动。克服以上困难，会对整个聚砜生产行业具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种可控分子量聚砜的制备方法。所述方法通过采用特殊的封端剂，提高封端反应速度，从而可在较大的摩尔比范围内得到分子量可控、分散度小的聚砜聚合物。多余的封端剂可以通过简单的洗涤除去，从而避免在树脂中残留。

为实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：

一种可控分子量聚砜的制备方法，包含以下步骤：