[发明专利]低环二聚体含量的聚砜类树脂材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种低环二聚体含量的聚砜类树脂材料的制备方法，属于聚砜类树脂技术领域。本发明所述的低环二聚体含量的聚砜类树脂材料的制备方法，是以酚类物质和部分4,4'‑二氯二苯砜为反应单体，加入非质子型交换溶剂、缚酸剂和带水剂，带水反应期间匀速加入封端剂和另外一部分4,4'‑二氯二苯砜，然后蒸出带水剂继续聚合，再进行后处理，得到所述低环二聚体含量的聚砜类树脂材料。本发明制备的目标产品纯度高、性能稳定。

技术领域

本发明涉及一种低环二聚体含量的聚砜类树脂材料的制备方法，属于聚砜类树脂技术领域。

背景技术

聚砜是高分子聚合物，是一种无定形、热塑性树脂，其特性是：力学性能优异、刚性大、耐磨、高强度等。由于其具有良好的特性，聚砜已被广泛应用于医疗器械、航天航空、电子等高端领域材料。

目前聚砜高分子材料最先进的生产工艺是一步聚合法。一步聚合法主要分聚合工艺及产品提纯工艺。

（1）聚合工艺：主要原料4,4'-二氯二苯砜、双酚A、双酚S或联苯二酚，碳酸钾或碳酸氢钾、碳酸钠等，在溶剂中聚合，常用溶剂有二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。因二甲基亚砜含砜基团，溶剂热稳定性优异，比较适合砜类材料的合成。该工艺可选择甲苯、二甲苯等作为脱水剂。

（2）聚合物的提纯工艺：将聚合完毕后的聚合液缓慢倒入水或醇中析出，使得聚砜从聚合物溶液中分离出来。分离出来的聚砜经高温水煮除去盐分，后经干燥、造粒等工序。

传统的聚合工艺合成的聚砜类材料中，环二聚体含量为1.7-2.5wt%。环二聚体会在砜类聚合物溶解在非质子性交换溶剂中缓慢结晶析出，也会在砜类聚合物高温熔融加工过程中结晶析出。大量的环二聚体存在会使得聚砜纺丝应用端出现严重问题。如环二聚体会在聚砜铸膜液中缓慢结晶，晶体会堵塞纺丝设备的滤头，严重影响聚砜材料的成膜加工性能，进而出现膜丝变脆、易折断、缺乏弹性等现象。所述的环二聚体的分子结构如下所示：

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因此需要研发一种新的合成工艺，来降低聚砜类树脂材料中环二聚体的含量。

发明内容

本发明的目的是提供一种低环二聚体含量的聚砜类树脂材料的制备方法，其生产成本低，节能环保，制备的目标产品纯度高、性能稳定。

本发明所述的低环二聚体含量的聚砜类树脂材料的制备方法，是以酚类物质和部分4,4'-二氯二苯砜为反应单体，加入非质子型交换溶剂、缚酸剂和带水剂，带水反应期间匀速加入封端剂和另外一部分4,4'-二氯二苯砜，然后蒸出带水剂继续聚合，再进行后处理，得到所述低环二聚体含量的聚砜类树脂材料。

所述的聚砜类树脂材料可以为聚砜（PSU）、聚醚砜（PES）、聚苯砜（PPSU）、聚芳醚砜、聚芳砜等高分子材料。

所述酚类物质为双酚A、双酚S或4,4'-二羟基联苯中的一种或多种。

所述非质子型交换溶剂为二甲基亚砜、环丁砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

所述缚酸剂为碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸铯、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾或碳酸钠中的一种或多种。

所述带水剂为甲苯、二甲苯或氯苯。

所述封端剂为酚类单体。酚类单体为双酚S、苯酚、对甲苯酚、对乙基苯酚、对甲氧基苯酚、对叔丁基苯酚或2-异丙基苯酚中的一种或多种。

所述的低环二聚体含量的聚砜类树脂材料的制备方法，具体包括以下步骤：