[发明专利]一种用于聚苯醚合成的高耐水性催化剂

说明书

本发明涉及一种用于聚苯醚合成的高耐水性催化剂。该催化剂由钴盐和低水溶性的有机胺络合而成。该催化剂体系具有很低的水溶性，所以几乎不受反应产生的水的影响，可大大提高反应活性和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种用于聚苯醚合成的高耐水性催化剂。

背景技术

聚苯醚，聚2,6-二甲基-1,4-苯醚，简称PPO（Polyphenylene Oxide）或PPE（Polypheylene ether），又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚，是一种通用工程塑料。聚苯醚是由二取代苯酚在金属盐/胺存在时，在氧气的作用下发生氧化偶合反应，形成聚合物。具有优良的综合性能，最大的特点是在长期负荷下，具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性，使用温度范围广，可在-100～121℃范围内长期使用。具有优良的耐水、耐蒸汽性能，制品具较高的拉伸强度和抗冲强度，抗蠕变性也好。此外，有较好的耐磨性和电性能。主要用于代替不锈钢制造外科医疗器械。在机电工业中可制作齿轮、鼓风机叶片、管道、阀门、螺钉及其他紧固件和连接件等，还用于制作电子、电气工业中的零部件，如线圈骨架及印刷电路板等。

二取代酚在聚合过程中会生成水，水会对体系中的金属盐/胺催化剂形成萃取和破坏作用，从而降低聚合后期的反应活性和反应速率，对产品收率和质量均造成不利影响。

本发明公开了一种高耐水性催化剂，在水存在下依然具有良好的聚合活性，保证聚合过程平稳进行。

发明内容

本发明提供了一种用于聚苯醚合成的高耐水性催化剂。

为保证聚苯醚在合成全过程的反应活性，提高产品收率和质量，本发明提供了一种高耐水性催化剂。

以下内容提供了关于本发明的更详细的描述。

一种用于聚苯醚合成的高耐水性催化剂，其由a）钴盐；b）低水溶性有机胺络合而成。

钴盐，是指钴的水溶性无机盐，如氯化钴，硝酸钴，硫酸钴等的一种或几种混合物，但不限于上述钴盐。

低水溶性有机胺，是指其分子中碳原子与氮原子数量的比值C/N大≥7，如庚胺，二甲基庚胺，二甲基十二烷基胺等的一种或几种混合物，但不限于上述化合物。

钴盐与低水溶性有机胺的摩尔比小于1/10，优选小于1/20。

聚合过程如下：将一定量的原料二取代苯酚溶于适量有机溶剂（如二甲苯）并导入反应釜中，将事先混合好的钴盐/低水溶性有机胺混合物导入反应釜，在搅拌作用下，调节反应釜温度至20-50℃，在反应釜底部通入氧气，氧气纯度大于97%，反应1-3h后，停氧，将物料导入不良溶剂中进行沉淀，过滤，洗涤，干燥，得到聚苯醚产物。

在不需要相转移催化剂的条件下，反应全过程均表现出良好的反应活性和氧气吸收率。

以下是实施例，仅为更好的对本发明进行说明，而不是为了限制本发明内容。

实施例1

将一定量的原料50克2，6-二甲基苯酚溶于200毫升二甲苯，并导入反应釜中，称量0.2克硝酸钴与4克庚胺混合后加入反应釜中，开启搅拌，调节物料温度至45摄氏度，反应釜底部通入氧气，氧气流量50毫升/分钟。控制反应温度在45-50摄氏度，聚合3小时。然后停氧，将物料用600毫升甲醇进行沉淀，过滤，然后用甲醇将滤饼洗至淡黄色，120摄氏度下干燥10小时得到聚苯醚产物，聚苯醚重均分子量为87700。

实施例2

采用0.2克硝酸钴和7克二甲基十二胺为催化剂，其它操作与实施例1一致，结果聚苯醚重均分子量为98700。

实施例3

采用0.2克氯化钴和7克二甲基十二胺为催化剂，其它操作与实施例1一致，结果聚苯醚重均分子量为69700。

比较例1