專利名稱：高含固量聚醚砜樹脂的合成的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是高含固量聚醚砜樹脂的合成技術。
溶液縮聚法合成聚醚砜，由于聚合后期溶液粘度大，為了不影響后期攪拌的進行，體系的濃度一般控制在25-30％(也稱含固量25-30％)我們85年申請的專利，就是采用了這個含固量范圍。后來為了改進產(chǎn)物分子量分布，降低產(chǎn)物中金屬離子含量，采用新溶劑等技術更新，又相繼申請過幾份專利，但聚合體系的含固量一直沒有改變過。
但在形成生產(chǎn)規(guī)模后，在實際生產(chǎn)過程中卻發(fā)現(xiàn)這是限制生產(chǎn)效率的關鍵因素。其原因有二，一是每個周期的聚合反應時間較長，二是每個周期的產(chǎn)量低。
縮聚反應的聚合時間，主要由兩個因素決定，即一是分子碰撞時的反應速度，二是分子碰撞的幾率。在合成路線不變的情況下前者的反應速度是固定不變的，而分子碰撞的幾率則與體系中反應物的濃度直接相關。
為實現(xiàn)含固量的提高首先要克服反應后期體系粘度急劇上升的技術問題，為此我們采用了粘度稀釋劑的措施。而這種粘度調(diào)解劑必須滿足下述幾個技術條件，1、化學穩(wěn)定性好，即在聚合條件下，不影響聚合反應進行；2、與聚合物有良好的相溶性，3、有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，在樹脂加工的高溫下(300-340℃)不發(fā)生任何分解行為而影響樹脂性能。
我們經(jīng)過反復多次篩選，最后選定了有機硅類化合物，例如JHG-805-1、JHG-805-2、JHG-805-3、JHG-802-1、JHG-802-2、JHG-802-3，按每摩爾單體加入量為0.5ml-1.0ml，填加后可使聚合體系的含固量由原來的25-30％，提高到40-45％，而不影響聚合的后期攪拌，完成了本發(fā)明。
這一技術對提高生產(chǎn)效率收到了下述兩個方面的效果；1、由于含固量的增加聚合反應時間由原來的6小時縮短為3-4小時；2、相同容積反應器的聚合物產(chǎn)率提高1/3。綜合生產(chǎn)效率可提高一倍以上，經(jīng)濟效益十分顯著。實施例一向帶回流冷凝器和攪拌的1000毫升三口燒瓶中加入143.15g雙氯(0.4975mol)，125.14(0.5mol)雙酚-S和284g環(huán)丁砜(含固量45％)，開始通氮氣并升溫攪拌，當溫度升到80℃時，單體全部溶解，反應液呈透明時加入事先配并準確標定好的KOH溶液(濃度一般是在33-37％范圍)加入量含純KOH為56.1g和20ml二甲苯以及0.5ml有機硅JHG-805-2。繼續(xù)攪拌升溫，至106℃附近開始沸騰回流除水，體系溫度隨水的帶出不斷升高，當水量收集到理論出水值(即KOH溶液中所含水加上反應生成的水18ml)回流管中二甲苯液澄清。表示體系中第一步成鹽反應結束，接著停止回流將二甲苯蒸出，并將溫度升至220℃，第二步聚合反應開始。在此溫度條件下，隨著反應的進行體系粘度不斷增加，反應3-4小時體系粘度恒定后，將聚合物粘液注入搪瓷盤中自然冷卻，至室溫后在粉碎機中加水粉碎到所需粒度。過濾將聚合物粉末用去離子水，煮沸1小時再過濾，重復7-8次，待煮沸液過濾后用硝酸銀檢查不再混蝕時為止。將精制后的聚合物粉末在烘箱中140℃干燥24小時，即得到羥端基涂料用PES樹脂，用一點法測其粘度ηRV＝0.36實施例二在同樣反應器中加入144.0g(0.5015mol)雙氯，125.14g(0.5mol)雙酚-S和348g環(huán)丁砜(含固量40％)，其它物料配比及聚合條件、精制條件完全同實施例一。此時得到的聚合物是氯端基工程塑料用樹脂。測其粘度為ηRV＝0.48實施例三除有機硅改用JHG-802-10.5ml外，其它配方、聚合條件、精制條件完全同實施例一，同樣得到羥端基涂料用PES樹脂，測粘度ηRV＝0.37實施例四除有機硅改用JHG-802-20.5ml外，其它配方、聚合條件、精制條件完全同實施例一，同樣得到羥端基涂料用PES樹脂，測粘度ηRV＝0.36實施例五除有機硅改用JHG-802-30.5ml外，其它配方、聚合條件、精制條件完全同實施例一，同樣得到羥端基涂料用PES樹脂，測粘度ηRV＝0.37實施例六除有機硅改用JHG-805-10.5ml外，其它配方、聚合條件、精制條件完全同實施例一，同樣得到羥端基涂料用PES樹脂，測粘度ηRV＝0.38實施例七除有機硅改用JHG-805-30.5ml外，其它配方、聚合條件、精制條件完全同實施例一，同樣得到羥端基涂料用PES樹脂，測粘度ηRV＝0.37比較例除環(huán)丁砜加入541g，不加有機硅外其它配料比完全同實施例二，聚合條件也同實施例二，只是聚合時間延長至6小時，后面的精制完全同實施例二，此時得到的同樣是氯端基工程塑料用PES樹脂。測粘度為ηRV＝0.47將實施例二和比較例所得到的樹脂測定其基本物性的結果列于表1中表1不同合成技術樹脂物性的對比項目單位 例二 比較例Tg ℃ 225225拉伸強度Mpa 88 87彎曲強度Mpa 137139體積電阻Ω·cm 10161016結果表明加入的粘度調(diào)解劑有機硅類化合物，由于用量少對樹脂性能無影響。
權利要求
1.一種高含固量聚醚砜樹脂的合成方法，它是雙氯與雙酚-S和環(huán)丁砜(含固量40-45％)通氮氣并升溫攪拌，當溫度升至80℃，單體全部溶解，反應液呈透明時加入KOH和二甲苯并按每摩爾單體加入0.5ml-1.0ml的有機硅類化合物，繼續(xù)升溫至沸騰回流除水，回流管中二甲苯液澄清，表明第一步成鹽反應結束，接著將二甲苯蒸出，升溫至220℃，第二步聚合反應開始，隨著反應的進行，體系粘度不斷增加，反應3-4小時體系粘度恒定后，冷卻、粉碎、提純、烘干即得PES樹脂。
2.如權利要求1所述的高含固量聚醚砜樹脂的合成方法，其特征在于有機硅化合物為JHG-805-1、JHG-805-2、JHG-805-3、JHG-802-1、JHG-802-2、JHG-802-3。
全文摘要
本發(fā)明是高含固量聚醚砜樹脂的合成技術。在聚合體系中加入適量粘度調(diào)解劑有機硅化合物,使樹脂合成體系的含固量由原來的25—30%提高到40—45%,從而提高了反應速度縮短了反應時間,又可在相同容積反應器前提下提高產(chǎn)品收率1/3,經(jīng)濟效益明顯。
文檔編號C08G75/23GK1268526SQ00107139
公開日2000年10月4日 申請日期2000年4月21日 優(yōu)先權日2000年4月21日
發(fā)明者吳忠文, 趙東輝, 王興武, 范曙光, 周福貴 申請人:吉林大學