[发明专利]用于聚苯醚树脂脱色的方法

说明书

本发明涉及聚苯醚树脂，更具体地说涉及聚苯醚脱色和/或对其颜色形成的抑制。

由于水解稳定性、尺寸稳定性、柔韧性、耐热和介电性质的原因，聚苯醚是一类极有用的工程热塑性塑料。它们一般通过使用包含一结合了金属如铜、锰或钴和各种有机化合物如胺和苯偶姻肟的催化剂体系、由取代的苯酚(例如2，6-二甲基苯酚)的氧化偶合作用来制备。

制备及后处理(下文有时称为“沉淀”)的一种方法包括使用有机溶剂(通常是甲苯)，树脂形成后从其中沉淀出来，然后用甲醇洗涤并干燥。在另一后处理方法中(下文有时称为“直接分离”)，通常经液-液离心法，然后经过进一步水洗和汽提甲苯将副产物水和催化剂从甲苯溶液中去除。

经常发现聚苯醚具有明显的颜色。该颜色的强度可通过公开于许多专利中的已知参数—泛黄指数或者通过色数—树脂在氯仿中的浓度(g/100ml)除以树脂在405.420和435nm处的吸光度总和来测定。

产品的真实色数一定程度上取决于其制备方法。例如，已发现使用包含二胺如N，N’-二叔丁基乙二胺(下文称为“DBEDA”)、叔胺如二甲基正丁胺和仲单胺如二正丁胺(下文称“DBA”)的铜催化剂体系制得的聚苯醚包含氨烷基取代的烷基取代基团(特别是在聚合物链前部的端基处)以及在所述链的尾部端基处的取代联苯基。后者是副产品3，3’，5，5’-四甲基-3，3’-二苯酚合苯醌(TMDQ)平衡化进入聚合物链的结果。沉淀和干燥后该类型的树脂通常的色数约为10，但经熔融加工后色数可增至约30。

对于从用N，N，N’，N’-四乙基乙二胺(下文称为“TEEDA”)代替DBEDA的催化剂体系或从不存在仲单胺例如DBA的催化剂体系中沉淀出来的树脂，其色数可较高，通常在约50-250的范围内，使用二氯化锰-苯偶姻肟催化剂并沉淀而制得的树脂具有的色数可在50-100的等级，除非存在仲单胺如DBA，其色数可低至约30-50。

通过直接分离制得的树脂通常具有高得多的色数，这是由于存在后处理过程中未被去除的有色杂质所致。此外，在这些树脂中分子量的增加是经常发生的，这可能是聚合物分子通过氨烷基取代的端基相互缩合的结果。

美国专利第4060514描述了通过用连二亚硫酸盐或硫代硫酸盐以及相转移催化剂处理来使聚苯醚脱色。然而已发现该方法仅对于溶液中及各种有机溶剂中的树脂才是可靠适用的。

在熔融加工过程中大幅度减少聚苯醚树脂的色数将是合乎需要的。颜色的减少将使树脂在各种颜色不受欢迎的应用中的利用率达到最高。在直接分离期间使分子量的增加减少到最低程度也是合乎需要的。

本发明提供了一种通过用明显地对有色杂质起着很温和的还原剂作用的各种化合物来处理以脱除或抑制聚苯醚中颜色的方法。其结果通常是大幅度降低了树脂的颜色指数。

本发明的一个方面是使聚苯醚脱色的方法，包括将聚苯醚于熔融态或在溶液中与脱色量的至少一种具有下式(I)的羟基化合物混合。所述式(I)如下：式中：R¹和R²各自为氢或C_1-4烷基或C_6-10芳基，X为

(II)-CZ或

Z为通过一脂族双键或芳族键与C连接的至少一个部分，

R³和R⁴各自为氢或C_1-4烷基或C_6-10芳基。

本发明的另一方面是包含聚苯醚和较小脱色比例的式(I)羟基化合物的组合物。

本发明所用的聚苯醚包含大量下式(IV)的结构单元。

其中，在每一个相互独立的所述单元中，Q¹相互独立地为卤素、伯或仲低级烷基(即包含不超过7个碳原子的烷基)、苯基、卤代烷基、氨烷基、氢化羰基或其中至少两个碳原子分隔开卤素和氧原子的卤代氢化羰基；Q²相互独立地为氢、卤素、伯或仲低级烷基、苯基、卤代烷基、如对Q¹所定义的氢化羰基或卤代氢化羰基。大多数情况下，通常各Q¹为烷基或苯基，尤其是C_1-4烷基，各Q²为氢。