[发明专利]一种主链含烷基结构的聚芳醚酮树脂的制备方法、主链含烷基结构的聚芳醚酮树脂及应用

说明书

本申请公开了一种主链含烷基结构的聚芳醚酮树脂的制备方法、主链含烷基结构的聚芳醚酮树脂及应用，所述制备方法包括：将侧基结构双酚单体、含烷基链二酰双卤代化合物、溶剂、催化剂、带水剂的混合物，反应，得到所述主链含烷基结构的聚芳醚酮树脂。本申请所提供的聚芳醚酮树脂，可进一步进行修饰，形成具有氮杂环或交联的新结构，而这些新结构具有更高的耐热稳定性。

技术领域

本申请涉及一种主链含烷基结构的聚芳醚酮树脂的制备方法、主链含烷基结构的聚芳醚酮树脂及应用，属于高分子合成技术领域。

背景技术

聚芳醚酮树脂是应用广泛的特种工程塑料，主要有聚醚醚酮、聚醚酮醚酮酮等，由于半结晶性树脂在玻璃化转变温度至熔点较大温度区间的尺寸稳定性不足，也逐渐开发出一系列具有优异尺寸稳定性的无定形聚芳醚酮树脂，替代某些高温领域的应用。由于聚合物链主要由羰基、芳环和醚键组成，在引入较大的扭曲非平面结构侧基后，链刚性增加，玻璃化转变温度提高，使加工温度大幅提高。为解决带来的加工应用问题，含烷基结构聚芳醚酮被合成出来。如双酚A被引入到聚芳醚酮主链中，但作为侧基的甲基位阻较小，受热运动的影响，玻璃化转变温度较低，仅为152～155℃，双异丙基酚酞具有双异丙基侧基结构，更容易发生运动，玻璃化转变温度为180～190℃，均不超过200℃。

发明内容

本申请在聚合物主链中引入烷基结构，以二羰基来限制烷基链的热运动，同时，羰基的吸电子效应使对位卤素受到活化，既可以获得较高的数均分子量，又能够保持聚合物的加工性能。柔性链的引入，一定程度降低了聚合物的玻璃化转变温度，同时加工温度的降低，使一些热稳定性较低的助剂如聚对苯二甲酰乙二醇酯、聚呋喃二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇等可以在聚芳醚酮成型中得到很好的分散，并且在成型过程中不会降解。

本申请通过非共平面双酚与活化的含烷基结构双卤化合物进行的缩聚反应，制备具有较高分子量的聚芳醚酮树脂，其特点是主链中烷基的引入，兼顾了主链的刚性和柔性，使聚合物的玻璃化转变温度尽可能少的降低，该树脂可以进一步形成更加稳定的聚芳醚树脂，在特种工程塑料中得到应用。

根据本申请的一个方面，提供了一种主链含烷基结构的聚芳醚酮树脂的制备方法，所述制备方法包括：

将侧基结构双酚单体、含烷基链二酰双卤代化合物、溶剂、催化剂、带水剂的混合物，反应，得到所述主链含烷基结构的聚芳醚酮树脂。

可选地，所述侧基结构双酚单体选自异吲哚啉酮双酚、六氟双酚A、酚酞、双酚芴、双酚A、酚酞啉中的至少一种。

可选地，所述含烷基链二酰双卤代化合物选自1,4-双(4-氟苯基)丁烷-1,4-二酮、4，4’-二氟二苯甲酮、1,4-双(4-氟苯基)丙烷-1,3-二酮、1,4-双(4-氟苯基)戊烷-1,4-二酮、1,4-双(4-氟苯基)己烷-1,4-二酮、1,4-双(4-氟苯基)庚烷-1,4-二酮,4-双(4-氟苯基)辛烷-1,4-二酮中的至少一种。

可选地，所述侧基结构双酚单体与所述含烷基链二酰双卤代化合物的摩尔比为1:1。

可选地，所述催化剂选自碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的至少一种。

可选地，所述侧基结构双酚单体与所述催化剂的摩尔比为1:1～1:1.2。

可选地，所述带水剂选自甲苯、二甲苯、正己烷中的至少一种。

可选地，所述侧基结构双酚单体与所述带水剂的摩尔体积比为10～100mol：25～45ml。

可选地，所述溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

可选地，所述侧基结构双酚单体的用量为所述溶剂的质量的15％～35％。

可选地，所述反应的温度为160～230℃，反应的时间为2～4h。