一種增強(qiáng)型聚砜樹(shù)脂的工業(yè)化合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種新型增強(qiáng)型聚諷樹(shù)脂（PSU)工業(yè) 化合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚諷是一種熱塑型特種工程塑料，由于其分子鏈中同時(shí)具有苯環(huán)的剛性、酸基的 柔性及諷基與整個(gè)結(jié)構(gòu)單元形成的大共輛體系，因此具有強(qiáng)度高，耐燃、耐福射、抗酸、抗氧 化、抗溶劑、生物相容、物理機(jī)械性能和絕緣性能優(yōu)良等特點(diǎn)，是一種綜合性能優(yōu)異的聚合 物材料，在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但聚諷樹(shù)脂烙點(diǎn)高，烙體粘度大、不利于加工成型使 其難應(yīng)用于3D打印等新型制造領(lǐng)域；耐磨性能差，限制其在汽車、機(jī)械等結(jié)構(gòu)件的應(yīng)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(lǐng)域。對(duì)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(kāi)展新型聚諷分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與 改性研究是近年來(lái)聚諷材料的研究方向，如對(duì)聚酸諷進(jìn)行接枝改性、末端基或主鏈上引入 功能性基團(tuán)或帶有功能性基團(tuán)的分子結(jié)構(gòu)，用W改變聚諷的介電、疏水、機(jī)械等性能，制備 高強(qiáng)度、多功能化聚諷樹(shù)脂，擴(kuò)展其在功能性材料方面的應(yīng)用。
[0003] 目前，最常用的方法進(jìn)行助劑共混改性，但是聚諷本身對(duì)助劑比較敏感，提高性能 的同時(shí)會(huì)降低了塑料本身的使用壽命。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102532899A公開(kāi)了一種往聚酸諷 中加入二氧化鐵和玻璃纖維利用機(jī)械共混的物理方法來(lái)提高其粘接性能、相容性等綜合機(jī) 械性能，但是二氧化鐵和玻璃纖維均會(huì)對(duì)樹(shù)脂的透光性產(chǎn)生一定的影響且使樹(shù)脂的沖擊強(qiáng) 度明顯下降。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102532899A公開(kāi)了主鏈含線型和籠型的有機(jī)硅氧烷聚酸諷 樹(shù)脂及其制備方法，通過(guò)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(lái)的聚酸諷透光率不高，主要局限于涂料和微電子器件領(lǐng)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(shù)的缺陷，通過(guò)分子設(shè)計(jì)對(duì)其進(jìn)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(qiáng)型聚諷樹(shù)脂的制備 方法。 陽(yáng)0化]本發(fā)明所述的一種新型增強(qiáng)型聚諷樹(shù)脂（PSU)工業(yè)化合成方法，包括W下步驟：
[0006] (1)聚合反應(yīng)
[0007] 在充氮保護(hù)的反應(yīng)蓋中，加入N-甲基化咯燒酬溶劑后開(kāi)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(yīng)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(yīng)1~2小時(shí)；成鹽反應(yīng)完成后蒸出全部分水劑，升溫至200°C~ 210°C，開(kāi)始W50~70轉(zhuǎn)/min的攬拌速度攬拌，恒溫1~2小時(shí)后加大攬拌速度至70~ 90轉(zhuǎn)/min,繼續(xù)恒溫4~5小時(shí)，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(yīng)40分鐘，得聚合粘液；
[0008] 其中，在成鹽反應(yīng)階段體系的固含量為25%~30%，在聚合反應(yīng)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(guò)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(qiáng)型聚諷樹(shù)脂。
[0011] 進(jìn)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(gè)碳原子的烷基，6~26個(gè)碳原子的芳控基，R2、R3為氨、徑基、 1~28個(gè)碳原子的烷基、5~25個(gè)碳原子的脂環(huán)基、1~28個(gè)碳原子的烷氧基、6~25個(gè) 碳原子的芳基、6~26個(gè)碳原子的脂環(huán)氧基。
[0014] 進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)一步地，所述分水劑為沸點(diǎn)在160~200°C且密度小于水的有機(jī)分水劑。
[0019] 進(jìn)一步地，在聚合反應(yīng)階段體系的固含量為30~40%，優(yōu)選35~40%。
[0020] 進(jìn)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(diǎn)<200°C且密度小于水的低毒性有機(jī)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(diǎn)的分 水劑，反應(yīng)升溫速度明顯快于采用低沸點(diǎn)二甲苯為分水劑的升溫速度，可縮短反應(yīng)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(shù)脂。
[0022] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
[0023] 1)本發(fā)明通過(guò)分子設(shè)計(jì)制備增強(qiáng)型聚諷樹(shù)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(kuò)展 了聚諷的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域；
[0024] 2)本發(fā)明通過(guò)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(guān)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(diǎn)的分水劑能縮短反應(yīng)時(shí)間，提高產(chǎn)能；
[0026] 4)本發(fā)明的成鹽劑采用中國(guó)大陸產(chǎn)的胞2〇)3,節(jié)省采購(gòu)成本；此外過(guò)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(duì)體系的毒副作用 弱，且采用國(guó)產(chǎn)化2〇)3工藝生產(chǎn)的聚諷產(chǎn)品和使用進(jìn)口化2CO3為成鹽劑生產(chǎn)的產(chǎn)品無(wú)色澤 區(qū)別。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，W下實(shí)施例為本發(fā)明具體的實(shí)施方 式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受下述實(shí)施例的限制。 陽(yáng)0測(cè)實(shí)施例1
[0029] 在裝有通氮?dú)夤芎屠淠炙鱓及高效攬拌器的300升不誘鋼反應(yīng)蓋中，先加入 100. 00kgN-甲基化咯燒酬后開(kāi)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，