含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚及制備方法
【專利摘要】含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚及制備方法,涉及一種聚芳醚及制備方法，本發(fā)明公開(kāi)了含金剛烷結(jié)構(gòu)的雙酚單體與雙鹵單體X-Ar-X為原料，在堿、堿金屬或堿土金屬的鹽類為催化劑，在非質(zhì)子極性溶劑中，通過(guò)高溫溶液縮聚制備。該聚合物機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、可溶解、具有優(yōu)異的成膜性能，是綜合性能優(yōu)異的聚合物材料，可作為高性能復(fù)合材料的基體，也可作為有機(jī)膜材料，在新能源、環(huán)境領(lǐng)域有十分廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚芳醚及制備方法，特別是涉及一種含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚及制 備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚芳醚類高分子材料具有優(yōu)良的耐熱性、耐水性、耐化學(xué)腐蝕性和良好的成膜性 被廣泛地用作有機(jī)膜材料。這類有機(jī)膜材料在能源、環(huán)境領(lǐng)域具有十分廣泛的用途，可用于 制備超濾膜、納濾膜、反滲透膜、離子交換膜、雙極膜等。如聚醚砜經(jīng)過(guò)引入親水性季銨基團(tuán) 制備陰離子交換膜（Journal of Power Sources, 2011,196: 4445)，該膜具有較高的離子 傳導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性。但是這類材料隨著親水功能基團(tuán)數(shù)量的增加，膜的含水率急劇增加，溶 脹嚴(yán)重，尺寸穩(wěn)定性變差，機(jī)械強(qiáng)度下降，影響膜的使用壽命。將剛性扭曲非共平面結(jié)構(gòu)、疏 水性基團(tuán)引入聚合物中是一種控制膜的含水率和溶脹的有效方法。金剛烷是高度對(duì)稱的飽 和碳?xì)浠衔?，具有很?qiáng)的剛性和疏水性，將金剛烷引入聚合物獲得扭曲非共平面結(jié)構(gòu)，提 高分子鏈的剛性，可以顯著提高聚合物熱穩(wěn)定性，降低材料吸水率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚及制備方法，本發(fā)明提出以含 金剛烷結(jié)構(gòu)雙酚單體與芳香族雙鹵單體為原料制備含金剛烷結(jié)構(gòu)聚芳醚材料，該材料機(jī)械 強(qiáng)度高、耐高溫、可溶解、具有優(yōu)異的成膜性能，是綜合性能優(yōu)異的高性能耐高溫聚合物材 料，可作為高性能復(fù)合材料的基體，也可作為有機(jī)膜材料，在新能源、環(huán)境領(lǐng)域有十分廣闊 的應(yīng)用前景。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚，一種含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚，及以非質(zhì)子極性溶劑或者含有 非質(zhì)子極性溶劑的混合溶劑為反應(yīng)溶劑，以堿，堿金屬或堿土金屬的鹽類為催化劑的制備 含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚的方法；構(gòu)成該聚芳醚的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為：

【權(quán)利要求】
1. 含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚，其特征在于，一種含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚及以非質(zhì)子極性 溶劑或者含有非質(zhì)子極性溶劑的混合溶劑為反應(yīng)溶劑，以堿，堿金屬或堿土金屬的鹽類為 催化劑的制備含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚的方法；構(gòu)成該聚芳醚的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為：
其中，R1,R2,R3,R4為氫原子、烷氧基、烷基、苯基、鹵原子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚，其特征在于，所述非質(zhì)子極性溶劑 包括甲基吡咯烷酮、見(jiàn)二甲基甲酰胺、見(jiàn)二甲基乙酰胺、環(huán)丁砜、二甲基亞砜、二苯 砜中的一種或兩種以上的混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚，其特征在于，所述以堿為催化劑，堿 包括氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂、氫氧化I丐、氫氧化銀、氫氧化鋇中的一種或 兩種以上的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚，其特征在于，所述堿金屬或堿土金 屬的鹽類為催化劑，堿金屬或堿土金屬的鹽類包括碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸 鎂、碳酸鈣、碳酸鍶、碳酸鋇、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鎂或碳酸氫鈣中的一種或兩種以 上的混合物。
5. 含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚制備方法，其特征在于，所述方法包括以含金剛烷結(jié)構(gòu)的雙 酚單體和芳香雙鹵單體為原料，在高溫下進(jìn)行聚合反應(yīng)，反應(yīng)中進(jìn)行共沸脫水，反應(yīng)結(jié)束后 體系中加入溶劑稀釋，將聚合物溶液倒入沉淀劑，攪拌下將聚合物沉淀出來(lái)，過(guò)濾分離，得 到聚合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚制備方法，其特征在于，所述聚合反 應(yīng)溫度為100-300°C，反應(yīng)時(shí)間為2-48小時(shí)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚制備方法，其特征在于，所述共沸脫 水劑包括苯、甲苯、二甲苯和氯苯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的含金剛烷結(jié)構(gòu)的聚芳醚制備方法，其特征在于，所述沉淀劑 包括水、甲醇和乙醇。
【文檔編號(hào)】C08G75/23GK104311828SQ201410581931
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】張本貴, 孔垂宇, 王國(guó)勝, 張恩磊, 寧志高 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)化工大學(xué)