[发明专利]一种聚芳醚酮超薄膜专用料及聚芳醚酮超薄膜的制备方法

说明书

一种聚芳醚酮(PAEK)超薄膜专用料及聚芳醚酮超薄膜的制备方法，属于高分子材料及其制备技术领域。本发明以4,4’‑二氟二苯甲酮、4,4’‑二氯二苯甲酮等芳香族二卤代单体，对苯二酚，联苯二酚，芳香族双酚单体为原料，通过亲核取代反应、过滤纯化技术制备得到聚芳醚酮超薄膜专用料，其结构式如下所示，X+Y+Z＝1，且均不为0；再经熔融造粒、高温流延制备了聚芳醚酮超薄膜。此类超薄膜在声学振膜、薄膜电容器介电膜领域有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料及其制备技术领域，具体涉及一种聚芳醚酮(PAEK)超薄膜专用料及聚芳醚酮超薄膜的制备方法。

背景技术

近年来芳香族聚芳醚酮膜作为高性能工程热塑性薄膜得到了广泛的应用。这类膜具有优良的机械性能、电绝缘性能、耐腐蚀及耐高温性能，在极端苛刻环境下具有出色的耐久性。同时聚芳醚酮为热塑性高分子材料，其膜材料也是制备复合材料的良好选材；基于聚芳醚酮膜的耐温特性、优异的声学特性，聚芳醚酮膜被认为是作为高端声学设备振膜的最佳材料之一。基于聚芳醚酮薄膜良好的应用前景，本发明从分子结构出发设计制备了耐高温、高韧性聚芳醚酮树脂，优化了材料配方，采用熔体流延的加工技术制备了高韧性聚芳醚酮超薄膜材料。此类膜材料在声学振膜、薄膜电容器领域有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚芳醚酮(PAEK)超薄膜专用料及聚芳醚酮超薄膜的制备方法。该聚芳醚酮以4,4’-二氟二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮等芳香族二卤代单体，对苯二酚，联苯二酚，芳香族双酚单体(结构式如(a)、(b)、(c)、(d)之一所示的化合物)为原料，通过亲核取代反应、过滤纯化技术制备得到聚芳醚酮超薄膜专用料；再经熔融造粒、高温流延制备了聚芳醚酮超薄膜。此类超薄膜在声学振膜、薄膜电容器介电膜领域有广泛的应用前景。

本发明所述的一种聚芳醚酮超薄膜专用料，其结构式如下所示：

X、Y、Z表示聚合物链中各个组分的摩尔比例，X+Y+Z＝1，且均不为0；R通过“*”位置与O连接；R代表聚芳醚酮链结构中超刚性基团，为式(a)、(b)、(c)、(d)所示化合物中的一种，用来调控聚合物的结晶度和玻璃化转变温度。

本发明采用连续化过程制备聚芳醚酮聚合物超薄膜专用料，制备流程图如图1所示，所有反应釜内环境均为惰性气体保护(N₂或Ar₂)。

本发明所述的一种聚芳醚酮(PAEK)超薄膜专用料的制备方法，其步骤如下：

(1)将二苯砜(DPS)在惰性气体保护、搅拌下加热至140～280℃至溶解，得到二苯砜(DPS)溶剂；

(2)向芳香族二卤代单体中加入步骤(1)得到的二苯砜(DPS)溶剂，固含量为10％～40％，得到芳香族二卤代单体的二苯砜溶液；芳香族二卤代单体为4,4’-二氟二苯甲酮或4,4’-二氯二苯甲酮；

(3)将W mol对苯二酚、Mmol联苯二酚、Lmol芳香族双酚单体、10～13mol碳酸钠在惰性气体保护下加入到4.0～6.0L步骤(1)得到的二苯砜溶剂中，保持在140～280℃下搅拌0.5～2.0h，除去反应生成的水；其中，W+M+L＝10，且均不为0；

(4)向步骤(3)得到的反应液中加入9.5～10.5mol步骤(2)得到的芳香族二卤代单体的二苯砜溶液，在搅拌下梯度升温至290～330℃，继续反应2～4h得到粘稠的聚合物溶液；