[发明专利]双封端聚砜制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种双封端聚砜制备方法，以双酚A和4,4'‑二氯二苯砜为反应单体，加入活性比双酚A活性低的封端剂A、成盐剂和溶剂进行反应，反应至分子量达到目标分子量，加入活性比双酚A活性高的封端剂B继续反应，反应完毕后再经后处理，即得双封端聚砜。本发明通过在反应前期加入活性比双酚A活性低的封端剂A，来降低最终产物中低分子量聚合物部分，使得产品力学性能、耐热性能、热稳定性等性能提高。待反应即将结束时加入比双酚A活性高的封端剂B，达到快速封端控制分子量，能够使不同批次产品的性能更加稳定，更适用于中空纤维膜的制备领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种双封端聚砜制备方法。

背景技术

聚砜树脂是20世纪60年代中期以后出现的一种热塑性工程塑料，是分子主链上含有砜基和芳核的非结晶性高分子化合物。聚砜通常包括双酚A聚砜、聚苯砜和聚醚砜三类品种。而聚砜中的双酚A聚砜以及聚醚砜，由于有好的热稳定性和尺寸稳定性、耐水解、耐辐射、耐燃等，则应用较为广泛。然而，由于国内技术水平相对落后，聚砜树脂外观性能较差，透光率偏低、黄度偏高、结晶度高，实际应用过程中在大多数情况下是无法接受的，这一问题成为限制其在颜色和外观敏感应用中的发展。树脂不同的末端端基具有不同的耐热性，如酚羟基端基耐热性低于氯端基，酚羟基在高温有氧条件下易发生氧化导致树脂黄变，颜色等级降低。

因此使用封端剂成为解决此问题的一种有效方法，现有的大部分专利使用氯甲烷作为封端剂，氯甲烷在高粘度的聚合物中难以扩散均匀，且氯甲烷是一种易燃易爆、有毒的气体，危险性较大。部分专利使用不对称芳香酮基衍生物作为封端剂虽然在控制分子量上有较明显的效果，但此封端剂难以去除，影响聚砜的性能。也有专利采用单氯砜作为聚砜聚合的封端剂，虽然单氯砜反应速度较快，但单氯砜不易获得且容易发生解聚，影响聚合物后期加工使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种双封端聚砜制备方法，通过在反应前期加入活性比双酚A活性低的封端剂A，来降低最终产物中低分子量聚合物部分，使得产品力学性能、耐热性能、热稳定性等性能提高。待反应即将结束时加入比双酚A活性高的封端剂B，达到快速封端控制分子量，能够使不同批次产品的性能更加稳定，更适用于中空纤维膜的制备领域。

本发明是采用以下技术方案实现的：

本发明所述的双封端聚砜制备方法，以双酚A和4,4'-二氯二苯砜为反应单体，加入活性比双酚A活性低的封端剂A、成盐剂和溶剂进行反应，反应至分子量达到目标分子量，加入活性比双酚A活性高的封端剂B继续反应，反应完毕后将合成的聚砜进行析出、破碎、水洗、溶剂洗后处理，即得双封端聚砜。具体包括以下步骤：

（1）聚合反应：以双酚A（水含量0.1%）、4,4'-二氯二苯砜为单体（水含量0.1%）、碱金属盐（水含量0.1%）为成盐剂，在N₂保护下加入一定量的溶剂（水含量0.1%）（固含量为30-50%）进行反应，在80-120℃以下进行成盐反应（反应时间3-6h），反应过程中根据反应系统中酚羟基的含量和/或水含量加入活性比双酚A活性低的封端剂A，在160-200℃进行聚合反应（2-8h），待分子量达到目标分子量，加入一定量的封端剂B继续反应20-40min，得到聚合液；

（2）后处理：将聚合液稀释至固含量为15-20%，进行多次过滤去除聚合液中的盐和杂质，将过滤的聚合液在水和醇的混合液中析出并破碎，将破碎的聚砜粉末进行多次水洗和醇洗，去除产物中的无机盐、溶剂、未反应完的原料、封端剂等，再将洗涤后的产品进行烘干，即得双封端聚砜。

其中：

成盐反应过程中，封端剂A补加时间为2-4h，具体如下：

前1h内反应系统水含量控制在1.0-1.5%范围内，补加封端剂A的量为封端剂A总质量的45-60%；