一种低分子量聚苯醚的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种低分子量聚苯醚的制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚苯醚分子链中有大量的苯环结构，分子刚性强，具有较高的硬度和韧性，蠕变 小，具有很低的线性膨胀系数，尺寸稳定性优良，其玻璃化温度、热分解温度和热变形温度 都较高，优于聚酰胺、聚碳酸酯和ABS树脂等工程塑料；并且，聚苯醚为非结晶性树脂，分子 结构无可水解的基团，耐水性好；同时，聚苯醚分子结构中无强极性基团，其介电常数和介 电损耗都较低，在很宽的温度和频率范围下，变化很小几乎不受影响。因此，聚苯醚广泛地 用在汽车、电子、航空航天、医疗、纺织机械等方面。聚苯醚全球的消费量逐年增加。
[0003] 聚苯醚早在1959年采用氧化偶合方法的缩聚而成，并于1964年实现了聚苯醚的 工业化生产。目前，很多学者对聚苯醚合成工艺的进行了优化研宄，内容涉及到反应溶剂、 催化剂、聚苯醚的析出方法、产物提纯等方面。许多专利也纷纷公开了不同催化剂和氧化环 境下通过氧化偶合制备聚苯醚的方法。通过上述提到的制备方法得到的聚苯醚分子量不易 控制，聚苯醚的分子量普遍较高，数均分子量大于20000g/mol。虽然高分子量的聚苯醚制得 的制品力学性能等各方面性能较好，但是由于分子量较高，溶解和熔融高分子量的聚苯醚 就需要更高的温度以及耗费更多的时间，耗能费时；并且得到的聚苯醚熔体或溶液粘度很 大，不易流动，这些一定程度上给聚苯醚的加工应用带来了困难。
[0004] 对于利用聚苯醚溶液加工领域，如PCB基板的生产中，溶液的流动性关系着制得 的基板的性能。因此，高分子量的聚苯醚并不适合此类生产领域。所以，兼顾最终制品性能 以及加工性能两方面的要求，利用适当低分子量的聚苯醚进行溶液加工和熔融加工是个很 好的选择。
[0005] 低分子量的聚苯醚可以通过合成得到，也可以通过高分子量的聚苯醚经过再分配 反应得到。如中国专利CN1142965C公开了一种利用单价酚通过氧化偶合制备非常低分子 量聚苯醚树脂的新型方法，但是合成中反应工艺的控制难度较大；通过再分配反应却可以 很容易达到控制聚苯醚分子量的目的，如Hwang HJ等人（Journal of Applied Polymer Science. 2008, 110(3) :1880-1890)报道了利用BPO引发，在溶液中使聚苯醚发生再分配反 应制备较低聚苯醚的方法；中国专利CN 101389691公开了一种通过使数据分子量10000以 上的原料聚苯醚、多酚性化合物、自由基引发剂在溶液中进行再分配反应，制造出数据分子 量在4000 -下的低分子量聚苯醚的方法。
[0006] 从以上聚苯醚的相关的研宄和专利公开内容可以发现，聚苯醚的分子量通过再分 配反应更易控制。但是这些聚苯醚的再分配反应都是在有机溶剂中进行的，聚苯醚的浓度 不能太高，否则，反应传热慢，溶液粘度大，搅拌困难，再分配反应不均匀，造成制备的聚苯 醚分散性指数变大。反应结束后，聚苯醚的析出需要大量的聚苯醚不良溶剂做沉析剂，产生 大量的废液，对环境造成了严重的影响。
[0007] 因此，本发明采用悬浮聚合的方法进行聚苯醚的再分配反应，结合水蒸气蒸馏去 除有机溶剂制备低分子量聚苯醚，该方法首先制备预反应液，然后在分散剂作用下分散在 水相中，不但可以提高反应前聚苯醚在有机溶剂中的浓度，而且借助于预反应液在水的悬 浮分散作用，可以大大降低反应体系的粘度，保证了反应均匀传热、顺利搅拌、均一性的再 分配反应，从而使制备的低分子量的聚苯醚分子量可控，分散性指数不变或略微变小，分子 链的长短更加一致；本发明方法在反应结束后利用水蒸气蒸馏的方法把反应体系内的有机 溶剂挥发带出反应体系，除去了有机溶剂并避免了大量聚苯醚不良溶剂的使用，减少了沉 析液等废液的产生。
【发明内容】
[0008] 本发明要解决的技术问题是提供一种利用悬浮聚合实施聚苯醚的再分配反应，并 利用水蒸气蒸馏的方法去除反应体系内的有机溶剂制备低分子量聚苯醚的方法。
[0009] 本发明是通过以下技术方案来实现：
[0010] 一种低分子量聚苯醚的制备方法，其特征在于，将高分子量的聚苯醚、引发剂、酚 类化合物在一定的温度下溶于溶剂中制备预反应溶液；再把预反应溶液加入到含有分散剂 的水中搅拌分散，在一定温度下反应一定的时间后结束反应，经过水蒸气蒸馏去除溶剂、过 滤或离心分离、洗涤、干燥得到低分子量聚苯醚。
[0011] 进一步，所述的高分子量是没有经过端基改性分子链末端带有酚羟基，且数均分 子量不小于15000g/mol的聚苯醚。
[0012] 进一步，所述的引发剂是油溶性的有机过氧类引发剂，由下列引发剂：过氧化二异 丙苯、过氧化二叔丁基等过氧化二烷基引发剂，过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰等过氧化二 酰类引发剂，过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁酯等过氧化脂类，过氧化二碳酸二异 丙酯、过氧化二碳酸二环己酯等过氧化二碳酸酯类中的一种或多种组成。
[0013] 进一步，所述的酚类化合物是单羟基酚类或双羟基酚类中的一种或多种；
[0014] 所述单羟基酚类结构式如下所示：
[0015]
【主权项】
1. 一种低分子量聚苯醚的制备方法，其特征在于，将高分子量的聚苯醚、引发剂、酚类 化合物在一定的温度下溶于溶剂中制备预反应溶液；再把预反应溶液加入到含有分散剂的 水中搅拌分散，在一定温度下反应一定的时间后结束反应，经过水蒸气蒸馏去除溶剂、过滤 或离心分离、洗涤、干燥得到低分子量聚苯醚。
2. 根据权利要求1所述的一种低分子量聚苯醚的制备方法，其特征在于，所述的高分 子量是没有经过端基改性分子链末端带有酚羟基，且数均分子量不小于15000g/mol的聚 苯醚。
3. 根据权利要求1所述的一种低分子量聚苯醚的制备方法，其特征在于，所述的引发 剂是油溶性的有机过氧类引发剂，由下列引发剂：过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基等过氧 化二烷基引发剂，过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰等过氧化二酰类引发剂，过氧化苯甲酸叔 丁酯、过氧化叔戊酸叔丁酯等过