一種以微波為熱源的聚砜樹脂的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及聚諷樹脂的制備方法，特別設(shè)及采用微波 作為熱源的聚諷樹脂的高效制備方法。同時(shí)本申請(qǐng)得到天津市科委科技支撐重大專項(xiàng)項(xiàng)目 (合同號(hào)為；12ZCDZSF07000)和國(guó)家"863"項(xiàng)目（課題編號(hào)為；2012AA03A601)的資助。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚諷作為一種特種工程塑料，在航空航天、汽車、電子電器、精密機(jī)械、食品、工業(yè) 裝備W及醫(yī)療器械等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其生產(chǎn)工藝主要分為兩種：兩步法和一步 法。兩步法采用氨氧化鋼作為強(qiáng)堿，首先將雙酪A轉(zhuǎn)化成鋼鹽，再與4, 4 二氯二苯諷在 二甲亞諷中聚合得到聚諷。該方法的優(yōu)點(diǎn)是氨氧化鋼的成本低廉，但強(qiáng)堿用量的精確控制 較繁復(fù)，產(chǎn)品分子量很難達(dá)到較高水平，且分子量分布很寬。一步法采用碳酸鐘作為中強(qiáng) 堿，甲苯為分水劑，在N，N'-二甲基己酷胺中聚合，可得到分子量較高且可W控審Ij、分子量 分布較窄的聚諷產(chǎn)品。對(duì)該一方法的進(jìn)一步改良，加入2-2. 25倍的碳酸鐘，可省去甲苯分 水流程，減少有機(jī)溶劑的用量并縮短反應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率（CN101544759B)。W上所有工 藝的加熱方式包括導(dǎo)熱油加熱、高壓蒸汽加熱W及遠(yuǎn)紅外線加熱等。無(wú)論哪一種方式，均會(huì) 遇到高粘度介質(zhì)傳熱效率低、傳熱不均勻、易"糊鍋"的問題。
[0003]微波加熱機(jī)理為分子振動(dòng)，不存在介質(zhì)傳熱問題，因此具有加熱均勻、加熱速率高 等特點(diǎn)。隨著微波設(shè)備的大型化，更多的有機(jī)合成和高分子材料的合成采用微波技術(shù)為工 業(yè)化生產(chǎn)提供熱源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在進(jìn)一步縮短反應(yīng)時(shí)間，避免高粘度介質(zhì)加熱不均勻帶來(lái)的一系列生產(chǎn) 問題。
[0005]本發(fā)明公開了W微波為熱源的聚諷樹脂的高效制備方法，其特征在于按如下的步 驟進(jìn)行：它是W 4, 4'-二氯二苯諷和雙酪A為起始原料，加入雙酪A摩爾數(shù)2-2. 25倍的 碳酸鹽作為堿，在高沸點(diǎn)的非質(zhì)子極性溶劑中采用微波反應(yīng)器加熱至一定的溫度，反應(yīng)2-5 小時(shí)；然后將反應(yīng)液緩慢傾入去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，隨后在60-80°C條件下 浸泡5-10小時(shí)，重復(fù)3-5次，過濾，烘干，真空干燥得到聚諷。
[0006]本發(fā)明中所述的制備方法，其中的碳酸鹽為碳酸鋼、碳酸鐘或碳酸飽，優(yōu)選碳酸 鐘。
[0007]本發(fā)明中所述的制備方法，其中的高沸點(diǎn)非質(zhì)子極性溶劑為二甲亞諷（DMS0)、N，N-二甲基己酷胺（DMAc)、N，N-二甲基甲酯胺（DMF)或N-甲基化咯燒酬（NMP)，優(yōu)選DMAc。
[0008] 本發(fā)明中所述的制備方法，其中反應(yīng)溫度為150-185°C。
[0009]本發(fā)明中所述的制備方法，其中微波加熱器的功率為1-4千瓦，優(yōu)選3千瓦。
[0010] 本發(fā)明公開的W微波為熱源的聚諷樹脂的制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的積 極效果在于： (1)本發(fā)明的制備方法有效地解決了高粘度介質(zhì)傳熱效率低、傳熱不均勻的問題，避免 了 "糊鍋"現(xiàn)象。
[0011] (2)采用本發(fā)明的制備方法，在很短的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，聚合物的固有粘度便可達(dá)到較 高水平，大大提高了生產(chǎn)效率。
[0012]
【具體實(shí)施方式】： 為了簡(jiǎn)單和清楚的目的，下文恰當(dāng)?shù)氖÷粤斯夹g(shù)的描述，W免那些不必要的細(xì)節(jié) 影響對(duì)本技術(shù)方案的描述。W下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。所用原料如沒有特別 的說明，均由市售。例如：雙酪A、4, 4 二氯二苯諷、碳酸鐘、N，N 二甲基己酷胺等均由 市售。
[0013]固有粘度采用烏氏粘度法測(cè)定，測(cè)試溫度為25°C，溶劑為含有0. 05M漠化裡的NMP 溶液。微波加熱器的功率為1-4千瓦。
[0014] 比較例； 將 4,4' -二氯二苯諷（DCDPS，28. 7160g，100mmol)、4,4' -聯(lián)苯二酪（BP，18. 6210g，lOOmmo1)、無(wú)水碳酸鐘（K2CO3, 27. 6420g，200mmo1)、237血N，N-二甲基己酷胺（DMAc)混合， 油浴加熱，反應(yīng)溫度升至180°C，反應(yīng)12小時(shí)。停止加熱和攬拌，自然冷卻至室溫。反應(yīng)液緩 慢傾入化去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，化去離子水在80°C條件下浸泡8小時(shí)，重 復(fù)S次，過濾，烘干，再在100°C下真空干燥24小時(shí)，得到白色纖維狀聚合物，39.6g，收率； 99%，固有粘度；0.71化/g。
[001引實(shí)施例1 將 4,4' -二氯二苯諷（DCDPS，28. 7160g，100mmol)、4,4' -聯(lián)苯二酪（BP，18. 6210g，lOOmmo1)、無(wú)水碳酸鐘（K2CO3, 27. 6420g，200mmo1)、237血N，N-二甲基己酷胺（DMAc)混合， 微波反應(yīng)器功率開至3千瓦，反應(yīng)溫度升至180°C，反應(yīng)3小時(shí)。關(guān)閉微波反應(yīng)器和攬拌器， 自然冷卻至室溫。反應(yīng)液緩慢傾入化去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，化去離子水在 80°C條件下浸泡8小時(shí)，重復(fù)=次，過濾，烘干，再在100°C下真空干燥24小時(shí)，得到白色纖 維狀聚合物，39. 7g，收率；99%，固有粘度；0. 73dL/g。
[001引 實(shí)施例2-8 參照實(shí)施例1的方法，采用不同的微波反應(yīng)器功率、反應(yīng)時(shí)間、溶劑W及碳酸鐘的用 量，均可合成聚諷，具體結(jié)果見下表：
結(jié)果說明： (1)采用本發(fā)明所述的實(shí)驗(yàn)方法，均無(wú)"糊鍋"現(xiàn)象，反應(yīng)平穩(wěn)。
[0017] (2)采用本發(fā)明所述的實(shí)驗(yàn)方法，在很短的時(shí)間內(nèi)，聚合物的固有粘度便可達(dá)到比 較例中12小時(shí)反應(yīng)時(shí)間所達(dá)到的水平，大大縮短了反應(yīng)時(shí)間。
[0018] 在詳細(xì)說明的較佳實(shí)施例之后，熟悉該項(xiàng)技術(shù)人±可清楚地了解，在不脫離上述 申請(qǐng)專利范圍與精神下可進(jìn)行各種變化與修改，凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)W上實(shí)施例所 作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種以微波為熱源的聚砜樹脂的高效制備方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行：它 是以4, 4 z -二氯二苯砜和雙酚A為起始原料，加入雙酚A摩爾數(shù)2-2. 25倍的碳酸鹽作為 堿，在高沸點(diǎn)的非質(zhì)子極性溶劑中采用微波反應(yīng)器，加熱到150_185°C，反應(yīng)2-5小時(shí)；然后 將反應(yīng)液緩慢傾入去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，隨后在60-80°C條件下浸泡5-10 小時(shí)，重復(fù)3-5次，過濾，烘干，真空干燥得到聚砜；其中4, 4 z -二氯二苯砜：雙酚A的摩爾 比為1 :1。2. 權(quán)利要求1所述的制備方法，其中的碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸銫。3. 權(quán)利要求1所述的制備方法，其中的高沸點(diǎn)非質(zhì)子極性溶劑為二甲亞砜、N，N-二甲 基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。4. 權(quán)利要求1所述的制備方法，其中反應(yīng)溫度為150-180°C。5. 權(quán)利要求1所述的制備方法，其中微波加熱器的功率為1-4千瓦。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以微波為熱源的聚砜樹脂的高效制備方法。它是以4,4ˊ-二氯二苯砜和雙酚A為起始原料，加入雙酚A摩爾數(shù)2-2.25倍的碳酸鹽作為堿，在高沸點(diǎn)的非質(zhì)子極性溶劑中采用微波反應(yīng)器加熱反應(yīng)2-5小時(shí)；然后將反應(yīng)液緩慢傾入去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，隨后在60-80℃條件下浸泡5-10小時(shí)，重復(fù)3-5次，過濾，烘干，真空干燥得到聚砜樹脂。本發(fā)明的制備方法較大程度地縮短了反應(yīng)時(shí)間，降低了能耗，使得生產(chǎn)工藝的成本降低，提高了工作效率。
【IPC分類】C08G75/23
【公開號(hào)】CN104987508
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510361661
【發(fā)明人】張中標(biāo), 蔡圣文, 陳磊, 張東, 湯紅英
【申請(qǐng)人】山東津蘭特種聚合物有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月26日