一種高透明聚砜樹(shù)脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種高透明聚諷樹(shù)脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚諷是一種熱塑性工程塑料，力學(xué)性能優(yōu)異，剛性大，耐磨，高強(qiáng)度，熱穩(wěn)定性高， 具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，即使在高溫下也保持優(yōu)良的力學(xué)性能，且耐水解，尺寸穩(wěn)定性 好，成型收縮率小，無(wú)毒，耐福射，耐燃，有自焰性，在寬廣的溫度范圍內(nèi)有優(yōu)良的電性能、化 學(xué)穩(wěn)定性好，能耐一般酸、堿、鹽，所W長(zhǎng)期W來(lái)在電子電器、機(jī)械加工、汽車、醫(yī)療器具、食 品加工及不沾涂料等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但由于現(xiàn)有技術(shù)和本身合成路線的缺陷，生產(chǎn) 過(guò)程稍微控制不好就會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶度較高的聚諷樹(shù)脂，從而導(dǎo)致后期加工成型的稀薄制品中 透過(guò)率不高、色澤不均勻等問(wèn)題，加工的成品率大大降低，產(chǎn)品性能下降，從而影響其實(shí)際 的推廣應(yīng)用。
[0003] 中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1057783C公開(kāi)了一種具有很低色澤和高透光性能的聚諷組合物 W及由此制造的商品，該發(fā)明是通過(guò)向聚諷產(chǎn)品中加入有機(jī)憐穩(wěn)定劑和有機(jī)巧光增白劑， 雖然得到的產(chǎn)品黃度指數(shù)和霧度都很低，但是聚諷產(chǎn)品本身對(duì)助劑比較敏感，長(zhǎng)期使用過(guò) 程中會(huì)出現(xiàn)易老化、龜裂等問(wèn)題。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1392191A公開(kāi)了一種全透明塑料瓶，該 發(fā)明是W聚丙締為基本材料，并加入一系列的抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、增透劑，雖然制得的產(chǎn)品 有很高的透明性，但要加入其他助劑來(lái)減少增透劑對(duì)塑料其他性能的影響。目前，利用各類 助劑對(duì)塑料進(jìn)行改性增強(qiáng)的研究很多，但卻很少有從配方上對(duì)聚諷塑料的透明性進(jìn)行改良 的。

【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，提供一種高透明聚諷樹(shù)脂及其制備 方法。 陽(yáng)〇化]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0006] 一種高透明聚諷樹(shù)脂的制備方法，包括W下步驟：
[0007] S1、成鹽反應(yīng)：在反應(yīng)蓋內(nèi)加入4,4'-二氯二苯諷、雙酪單體、成鹽劑，再加入溶劑 使反應(yīng)體系的固含量為25~30 %，將反應(yīng)蓋內(nèi)空氣置換成氮?dú)?，通入氮?dú)馐狗磻?yīng)蓋內(nèi)壓力 升至2. 0~3.OMPa，加熱至160~190°C，恒溫1~化； 陽(yáng)00引S2、聚合反應(yīng)：升溫至200~250 °C聚合3~5h，再加入化合物
繼續(xù)恒溫反應(yīng)30~60min，得聚合粘液；
[0009] 其中，Ri選自烷基、環(huán)烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、環(huán)氧基，R2、R3各自獨(dú)立地選自 氨、徑基、烷基、環(huán)烷基、烷氧基、芳基、環(huán)氧基；
[0010] S3、后處理：聚合粘液經(jīng)過(guò)冷卻、粉碎、過(guò)濾、洗涂、干燥，即得產(chǎn)物。
[0011] 進(jìn)一步地，所述化合物A中，所述Ri選自1~28個(gè)碳原子的烷基、5~26個(gè)碳原 子的環(huán)烷基、1~28個(gè)碳原子的烷氧基、6~26個(gè)碳原子的芳基、6~26個(gè)碳原子的芳氧 基、5~26個(gè)碳原子的環(huán)氧基；所述R2、R3各自獨(dú)立地選自氨、徑基、1~28個(gè)碳原子的燒 基、5~25個(gè)碳原子的環(huán)烷基、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)碳原子的環(huán)氧基。
[0012] 優(yōu)選的化合物A是環(huán)燒控雙酪類化合物。
[0013] 進(jìn)一步地，所述化合物A選自
或者
陽(yáng)014]進(jìn)一步地，所述化合物A的摩爾量是雙酪單體摩爾量的0.1~5%，優(yōu)選0.5~ 2%。
[0015] 進(jìn)一步地，所述雙酪單體是雙酪A、雙酪S或4,4'-聯(lián)苯二酪。
[0016] 進(jìn)一步地，所述聚合反應(yīng)中體系的固含量為35~40%，優(yōu)選38~40%。
[0017] 進(jìn)一步地，所述成鹽劑為氨氧化鐘、碳酸鐘、碳酸氨鐘、氨氧化鋼或碳酸鋼，優(yōu)選碳 酸鋼。 陽(yáng)0化]進(jìn)一步地，所述溶劑為N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基乙酷胺、S氯甲燒、二氯乙 燒、四氨巧喃和1,4-二氧六環(huán)中的至少一種，優(yōu)選N，N-二甲基甲酯胺或N，N-二甲基乙酷 胺。
[0019] 進(jìn)一步地，所述雙酪單體的摩爾量較所述4,4'-二氯二苯諷過(guò)量0~2%，或者， 所述4,4'-二氯二苯諷的摩爾量較所述雙酪單體過(guò)量0~2%。
[0020]聚合反應(yīng)的壓力為1. 0~3.OMPa，優(yōu)選2. 0~3.OMPa，聚合反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選3~ 4h〇
[0021] 一種高透明聚諷樹(shù)脂，由前面的制備方法制備而得。
[0022] 本發(fā)明具有W下有益效果：
[0023] 1、本發(fā)明通過(guò)分子設(shè)計(jì)在聚合物分子鏈中引入環(huán)燒控基取代酪，破壞聚合物鏈規(guī) 整性，降低結(jié)晶度，制備徑基封端的高透明聚諷樹(shù)脂，不僅保留了原有聚諷的優(yōu)異性能，更 兼具高透光率優(yōu)勢(shì)，具有更好的應(yīng)用前景和極大市場(chǎng)價(jià)值。
[0024] 2、本發(fā)明在成鹽階段體系溫度處于170~190。同時(shí)完成預(yù)聚合階段，即在成鹽 階段形成低分子量的預(yù)聚體，預(yù)聚體分子鏈的多少和單體所處的濃度直接相關(guān)。隨著單體 濃度的增大，預(yù)聚體量增加，當(dāng)預(yù)聚體增加到一定程度后體系中的單體濃度變低，造成后期 聚合速度減弱，出現(xiàn)固含量過(guò)高反應(yīng)速度反而變慢的現(xiàn)象，因此，本發(fā)明在成鹽反應(yīng)階段體 系固含量控制為25~30%，在聚合反應(yīng)階段體系固含量控制為35~40%，從而保證聚合 階段單體的濃度。聚合階段高固含量有利于聚合反應(yīng)，可大為減少關(guān)鍵有機(jī)溶劑的用量，降 低能耗，提高產(chǎn)能近Ξ分之一。W40%固含量計(jì)，每生產(chǎn)1噸聚諷樹(shù)脂僅需用N，N-二甲基 甲酯胺1. 5噸，按N，N-二甲基甲酯胺80 %的回收率，與25 %固含量工藝相比直接少損失 300kgN，N-二甲基甲酯胺，大大節(jié)約了成本。
[00巧]3、本發(fā)明采用高壓條件下聚合能縮短反應(yīng)時(shí)間近四分之一，可提高產(chǎn)能近四分之 〇
[00%] 4、本發(fā)明省去了使用分水劑，節(jié)約了成本和減少后處理及回收工藝的能耗和麻 煩。
[0027] 5、本發(fā)明后處理過(guò)程，采用特殊結(jié)構(gòu)清洗蓋，實(shí)現(xiàn)一次性進(jìn)料即可得到待干燥產(chǎn) 品，與傳統(tǒng)的設(shè)備反復(fù)熱水處理一離屯、脫水一再投料工序相比較，減少了工序、節(jié)省人工、 提高效率。 陽(yáng)02引 6、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NazCOjW 粉末的形式存在于體系中，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。
[0029] 綜上所述，本發(fā)明從分子結(jié)構(gòu)層次出發(fā)，對(duì)聚諷合成配方進(jìn)行改進(jìn)，在聚合物分子 鏈中引入環(huán)燒控基取代酪，破壞聚合物鏈規(guī)整性，降低結(jié)晶度，制備徑基封端的高透明聚諷 樹(shù)脂，并改進(jìn)合成工藝，利用高壓法解決了由于低沸點(diǎn)溶劑在常壓條件下聚合時(shí)無(wú)法滿足 聚合的要求，縮短聚合時(shí)間，同時(shí)避免了常壓下聚合需要加入的苯、甲苯、二甲苯等帶水劑， 降低了生產(chǎn)成本，也免除了后處理工藝中回收和分離運(yùn)些物質(zhì)的工藝程序。該發(fā)明合成出 來(lái)的產(chǎn)品既保留了聚諷原有的優(yōu)異性能，更兼具高透光率優(yōu)勢(shì)，具有更好的應(yīng)用前景和極 大市場(chǎng)價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】 陽(yáng)〇3〇] 實(shí)施例1
[0031] 按照W下步驟制備高透明聚諷樹(shù)脂：
[0032] 1、成鹽反應(yīng)：在裝通氮?dú)夤堋⒗淠炙骱透咝埌杵鞯?00升不誘鋼反應(yīng)蓋中， 加入 35. 0kg(122mmol)4,4'-二氯二苯諷、27. 8kg(122mmol)雙酪A，14. 0kg碳酸鋼，再加入 N，N-二甲基乙酷胺使反應(yīng)體系的固含量達(dá)到25%，攬拌升溫至80°C，待單體全部溶解后， 抽出蓋內(nèi)氣體至-0. 〇9MPa，再通入氮?dú)馐股w內(nèi)壓力升至0.OlMPa，反復(fù)此過(guò)程五次把蓋內(nèi) 空氣置換掉，最后通入氮?dú)鈱⑸w內(nèi)壓力升至2.OMPa，加熱使蓋內(nèi)溫度達(dá)到170°C，恒溫成鹽 比； 陽(yáng)〇3引 2、聚合反應(yīng)：將溫度升溫至200°C，W50~70轉(zhuǎn)/min的速度攬拌，壓力為3.OMPa， 恒溫聚合化，再向體系中加入180g化合物B，加大攬拌速度至70~90