含金刚烷结构的聚芳醚及制备方法
【专利摘要】含金刚烷结构的聚芳醚及制备方法,涉及一种聚芳醚及制备方法，本发明公开了含金刚烷结构的双酚单体与双卤单体X-Ar-X为原料，在碱、碱金属或碱土金属的盐类为催化剂，在非质子极性溶剂中，通过高温溶液缩聚制备。该聚合物机械强度高、耐高温、可溶解、具有优异的成膜性能，是综合性能优异的聚合物材料，可作为高性能复合材料的基体，也可作为有机膜材料，在新能源、环境领域有十分广阔的应用前景。
【专利说明】含金刚烷结构的聚芳醚及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚芳醚及制备方法，特别是涉及一种含金刚烷结构的聚芳醚及制 备方法。
【背景技术】
[0002] 聚芳醚类高分子材料具有优良的耐热性、耐水性、耐化学腐蚀性和良好的成膜性 被广泛地用作有机膜材料。这类有机膜材料在能源、环境领域具有十分广泛的用途，可用于 制备超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、离子交换膜、双极膜等。如聚醚砜经过引入亲水性季铵基团 制备阴离子交换膜（Journal of Power Sources, 2011,196: 4445)，该膜具有较高的离子 传导率和热稳定性。但是这类材料随着亲水功能基团数量的增加，膜的含水率急剧增加，溶 胀严重，尺寸稳定性变差，机械强度下降，影响膜的使用寿命。将刚性扭曲非共平面结构、疏 水性基团引入聚合物中是一种控制膜的含水率和溶胀的有效方法。金刚烷是高度对称的饱 和碳氢化合物，具有很强的刚性和疏水性，将金刚烷引入聚合物获得扭曲非共平面结构，提 高分子链的刚性，可以显著提高聚合物热稳定性，降低材料吸水率。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种含金刚烷结构的聚芳醚及制备方法，本发明提出以含 金刚烷结构双酚单体与芳香族双卤单体为原料制备含金刚烷结构聚芳醚材料，该材料机械 强度高、耐高温、可溶解、具有优异的成膜性能，是综合性能优异的高性能耐高温聚合物材 料，可作为高性能复合材料的基体，也可作为有机膜材料，在新能源、环境领域有十分广阔 的应用前景。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 含金刚烷结构的聚芳醚，一种含金刚烷结构的聚芳醚，及以非质子极性溶剂或者含有 非质子极性溶剂的混合溶剂为反应溶剂，以碱，碱金属或碱土金属的盐类为催化剂的制备 含金刚烷结构的聚芳醚的方法；构成该聚芳醚的重复结构单元为：
【权利要求】
1. 含金刚烷结构的聚芳醚，其特征在于，一种含金刚烷结构的聚芳醚及以非质子极性 溶剂或者含有非质子极性溶剂的混合溶剂为反应溶剂，以碱，碱金属或碱土金属的盐类为 催化剂的制备含金刚烷结构的聚芳醚的方法；构成该聚芳醚的重复结构单元为：
其中，R1,R2,R3,R4为氢原子、烷氧基、烷基、苯基、卤原子。
2. 根据权利要求1所述的含金刚烷结构的聚芳醚，其特征在于，所述非质子极性溶剂 包括甲基吡咯烷酮、见二甲基甲酰胺、见二甲基乙酰胺、环丁砜、二甲基亚砜、二苯 砜中的一种或两种以上的混合物。
3. 根据权利要求1所述的含金刚烷结构的聚芳醚，其特征在于，所述以碱为催化剂，碱 包括氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化I丐、氢氧化银、氢氧化钡中的一种或 两种以上的混合物。
4. 根据权利要求1所述的含金刚烷结构的聚芳醚，其特征在于，所述碱金属或碱土金 属的盐类为催化剂，碱金属或碱土金属的盐类包括碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸 镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢镁或碳酸氢钙中的一种或两种以 上的混合物。
5. 含金刚烷结构的聚芳醚制备方法，其特征在于，所述方法包括以含金刚烷结构的双 酚单体和芳香双卤单体为原料，在高温下进行聚合反应，反应中进行共沸脱水，反应结束后 体系中加入溶剂稀释，将聚合物溶液倒入沉淀剂，搅拌下将聚合物沉淀出来，过滤分离，得 到聚合物。
6. 根据权利要求6所述的含金刚烷结构的聚芳醚制备方法，其特征在于，所述聚合反 应温度为100-300°C，反应时间为2-48小时。
7. 根据权利要求6所述的含金刚烷结构的聚芳醚制备方法，其特征在于，所述共沸脱 水剂包括苯、甲苯、二甲苯和氯苯。
8. 根据权利要求6所述的含金刚烷结构的聚芳醚制备方法，其特征在于，所述沉淀剂 包括水、甲醇和乙醇。
【文档编号】C08G75/23GK104311828SQ201410581931
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】张本贵, 孔垂宇, 王国胜, 张恩磊, 宁志高 申请人:沈阳化工大学