一種增強型聚砜樹脂的工業(yè)化合成方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，具體設及一種新型增強型聚諷樹脂（PSU)工業(yè) 化合成方法。
【背景技術】
[0002] 聚諷是一種熱塑型特種工程塑料，由于其分子鏈中同時具有苯環(huán)的剛性、酸基的 柔性及諷基與整個結(jié)構(gòu)單元形成的大共輛體系，因此具有強度高，耐燃、耐福射、抗酸、抗氧 化、抗溶劑、生物相容、物理機械性能和絕緣性能優(yōu)良等特點，是一種綜合性能優(yōu)異的聚合 物材料，在許多領域得到廣泛的應用。但聚諷樹脂烙點高，烙體粘度大、不利于加工成型使 其難應用于3D打印等新型制造領域；耐磨性能差，限制其在汽車、機械等結(jié)構(gòu)件的應用；電 阻率極高，容易積累靜電，限制其在高精密電子零部件領域。對熱塑性塑料而言，希望在保 持一定性能的條件下，本體粘度盡可能小，W利于注塑加工。開展新型聚諷分子結(jié)構(gòu)設計與 改性研究是近年來聚諷材料的研究方向，如對聚酸諷進行接枝改性、末端基或主鏈上引入 功能性基團或帶有功能性基團的分子結(jié)構(gòu)，用W改變聚諷的介電、疏水、機械等性能，制備 高強度、多功能化聚諷樹脂，擴展其在功能性材料方面的應用。
[0003] 目前，最常用的方法進行助劑共混改性，但是聚諷本身對助劑比較敏感，提高性能 的同時會降低了塑料本身的使用壽命。中國專利文獻CN102532899A公開了一種往聚酸諷 中加入二氧化鐵和玻璃纖維利用機械共混的物理方法來提高其粘接性能、相容性等綜合機 械性能，但是二氧化鐵和玻璃纖維均會對樹脂的透光性產(chǎn)生一定的影響且使樹脂的沖擊強 度明顯下降。中國專利文獻CN102532899A公開了主鏈含線型和籠型的有機硅氧烷聚酸諷 樹脂及其制備方法，通過在聚酸諷主鏈上引入功能性分子結(jié)構(gòu)提高的聚酸諷疏水性能和介 電常數(shù)，但是該法合成出來的聚酸諷透光率不高，主要局限于涂料和微電子器件領域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，通過分子設計對其進行改良，提供 一種烙體粘度小，又能保留聚諷原有優(yōu)異性能且易于加工成型新型增強型聚諷樹脂的制備 方法。 陽0化]本發(fā)明所述的一種新型增強型聚諷樹脂（PSU)工業(yè)化合成方法，包括W下步驟：
[0006] (1)聚合反應
[0007] 在充氮保護的反應蓋中，加入N-甲基化咯燒酬溶劑后開始攬拌升溫至60°C~ 80°C，順次加入雙酪A、4, 4'-二氯二苯諷反應單體，待單體全部溶解后，再向體系中加入 成鹽劑，成鹽劑的用量為雙酪A摩爾量的1. 05~1. 2倍，隨后加入分水劑，繼續(xù)攬拌升溫 至170°C~190°C，成鹽反應1~2小時；成鹽反應完成后蒸出全部分水劑，升溫至200°C~ 210°C，開始W50~70轉(zhuǎn)/min的攬拌速度攬拌，恒溫1~2小時后加大攬拌速度至70~ 90轉(zhuǎn)/min,繼續(xù)恒溫4~5小時，再向體系中加入一定量芳香族多元酪，芳香族多元酪的摩 爾量是雙酪A摩爾量的0. 1~5 %，繼續(xù)反應40分鐘，得聚合粘液；
[0008] 其中，在成鹽反應階段體系的固含量為25%~30%，在聚合反應階段體系的固含 量為35~45%;
[0009] 似后處理
[0010] 將聚合粘液經(jīng)水冷卻后粉碎成粉末，過濾后再用去離子水煮沸洗涂除去溶劑和副 產(chǎn)物鹽，再干燥后即得新型增強型聚諷樹脂。
[0011] 進一步地，所述芳香族多元酪的結(jié)構(gòu)通式如下：
[0012]
[0013]其中Ri為1~28個碳原子的烷基，6~26個碳原子的芳控基，R2、R3為氨、徑基、 1~28個碳原子的烷基、5~25個碳原子的脂環(huán)基、1~28個碳原子的烷氧基、6~25個 碳原子的芳基、6~26個碳原子的脂環(huán)氧基。
[0014] 進一步地，所述芳香族多元酪為芳香族Ξ元酪、芳香族四元酪中的一種或兩種的 混合。
[0015] 進一步地，所述芳香族多元酪的摩爾量是雙酪A摩爾量的0. 1 %~5%。
[0016] 進一步地，所述成鹽劑為氨氧化鐘，碳酸鐘，氨氧化鋼，碳酸鋼中的一種或幾種的 混合。
[0017] 進一步地，所述分水劑為甲苯、二甲苯、Ξ甲苯、乙苯、二乙苯或偏二乙苯中的一種 或幾種的混合。
[0018] 進一步地，所述分水劑為沸點在160~200°C且密度小于水的有機分水劑。
[0019] 進一步地，在聚合反應階段體系的固含量為30~40%，優(yōu)選35~40%。
[0020] 進一步地，所述成鹽劑的摩爾量為雙酪A摩爾量的1. 05~1.2倍。
[0021] 本發(fā)明所述分水劑包括甲苯、二甲苯、Ξ甲苯、乙苯、二乙苯或偏二乙苯中的一種 或幾種的混合物。優(yōu)選160°C<沸點<200°C且密度小于水的低毒性有機分水劑，具體為均 Ξ甲苯、鄰Ξ甲苯、間Ξ甲苯、二乙苯、偏二乙苯中的一種或幾種的混合物。采用高沸點的分 水劑，反應升溫速度明顯快于采用低沸點二甲苯為分水劑的升溫速度，可縮短反應周期，降 低能耗，降低物料局部溫度從而得到更好色澤、透光率更高的超支化聚諷樹脂。
[0022] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下有益效果：
[0023] 1)本發(fā)明通過分子設計制備增強型聚諷樹脂，不僅保留了原有聚諷的優(yōu)異性能， 芳香族多元酪的引入使其烙體粘度大大下降，更易于加工成型，且熱穩(wěn)定性更高，大大擴展 了聚諷的實際應用領域；
[0024] 2)本發(fā)明通過控制成鹽階段和聚合階段的固含量，提高聚合階段的固含量，可大 為減少關鍵溶劑N-甲基化咯燒酬的用量，節(jié)約成本；
[0025]3)本發(fā)明采用高沸點的分水劑能縮短反應時間，提高產(chǎn)能；
[0026] 4)本發(fā)明的成鹽劑采用中國大陸產(chǎn)的胞2〇)3,節(jié)省采購成本；此外過量的化2〔〇3 W粉末形式存在于體系中，水解堿性明顯比K0H、NaOH和K2CO3體系低，對體系的毒副作用 弱，且采用國產(chǎn)化2〇)3工藝生產(chǎn)的聚諷產(chǎn)品和使用進口化2CO3為成鹽劑生產(chǎn)的產(chǎn)品無色澤 區(qū)別。
【具體實施方式】
[0027] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明，W下實施例為本發(fā)明具體的實施方 式，但本發(fā)明的實施方式并不受下述實施例的限制。 陽0測實施例1
[0029] 在裝有通氮氣管和冷凝分水器W及高效攬拌器的300升不誘鋼反應蓋中，先加入 100. 00kgN-甲基化咯燒酬后開始攬拌升溫至80°C，順次加入23. 30kg4, 4'-二氯二苯 諷、17. 98kg雙酪A，待物料全部溶解后，再向體系中加入10. 02kg碳酸鋼，后加入60. 0升四 甲苯，