一种以微波为热源的聚砜树脂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料技术领域，设及聚讽树脂的制备方法，特别设及采用微波 作为热源的聚讽树脂的高效制备方法。同时本申请得到天津市科委科技支撑重大专项项目 (合同号为；12ZCDZSF07000)和国家"863"项目（课题编号为；2012AA03A601)的资助。
【背景技术】
[0002] 聚讽作为一种特种工程塑料，在航空航天、汽车、电子电器、精密机械、食品、工业 装备W及医疗器械等诸多领域有着广泛的应用。其生产工艺主要分为两种：两步法和一步 法。两步法采用氨氧化钢作为强碱，首先将双酪A转化成钢盐，再与4, 4 二氯二苯讽在 二甲亚讽中聚合得到聚讽。该方法的优点是氨氧化钢的成本低廉，但强碱用量的精确控制 较繁复，产品分子量很难达到较高水平，且分子量分布很宽。一步法采用碳酸钟作为中强 碱，甲苯为分水剂，在N，N'-二甲基己酷胺中聚合，可得到分子量较高且可W控审Ij、分子量 分布较窄的聚讽产品。对该一方法的进一步改良，加入2-2. 25倍的碳酸钟，可省去甲苯分 水流程，减少有机溶剂的用量并缩短反应时间，提高生产效率（CN101544759B)。W上所有工 艺的加热方式包括导热油加热、高压蒸汽加热W及远红外线加热等。无论哪一种方式，均会 遇到高粘度介质传热效率低、传热不均匀、易"糊锅"的问题。
[0003]微波加热机理为分子振动，不存在介质传热问题，因此具有加热均匀、加热速率高 等特点。随着微波设备的大型化，更多的有机合成和高分子材料的合成采用微波技术为工 业化生产提供热源。
【发明内容】
[0004]本发明旨在进一步缩短反应时间，避免高粘度介质加热不均匀带来的一系列生产 问题。
[0005]本发明公开了W微波为热源的聚讽树脂的高效制备方法，其特征在于按如下的步 骤进行：它是W 4, 4'-二氯二苯讽和双酪A为起始原料，加入双酪A摩尔数2-2. 25倍的 碳酸盐作为碱，在高沸点的非质子极性溶剂中采用微波反应器加热至一定的温度，反应2-5 小时；然后将反应液缓慢倾入去离子水中，得到白色纤维状聚合物，随后在60-80°C条件下 浸泡5-10小时，重复3-5次，过滤，烘干，真空干燥得到聚讽。
[0006]本发明中所述的制备方法，其中的碳酸盐为碳酸钢、碳酸钟或碳酸飽，优选碳酸 钟。
[0007]本发明中所述的制备方法，其中的高沸点非质子极性溶剂为二甲亚讽（DMS0)、N，N-二甲基己酷胺（DMAc)、N，N-二甲基甲酯胺（DMF)或N-甲基化咯烧酬（NMP)，优选DMAc。
[0008] 本发明中所述的制备方法，其中反应温度为150-185°C。
[0009]本发明中所述的制备方法，其中微波加热器的功率为1-4千瓦，优选3千瓦。
[0010] 本发明公开的W微波为热源的聚讽树脂的制备方法与现有技术相比所具有的积 极效果在于： (1)本发明的制备方法有效地解决了高粘度介质传热效率低、传热不均匀的问题，避免 了 "糊锅"现象。
[0011] (2)采用本发明的制备方法，在很短的反应时间内，聚合物的固有粘度便可达到较 高水平，大大提高了生产效率。
[0012]
【具体实施方式】： 为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，W免那些不必要的细节 影响对本技术方案的描述。W下结合实例对本发明做进一步的说明。所用原料如没有特别 的说明，均由市售。例如：双酪A、4, 4 二氯二苯讽、碳酸钟、N，N 二甲基己酷胺等均由 市售。
[0013]固有粘度采用乌氏粘度法测定，测试温度为25°C，溶剂为含有0. 05M漠化裡的NMP 溶液。微波加热器的功率为1-4千瓦。
[0014] 比较例； 将 4,4' -二氯二苯讽（DCDPS，28. 7160g，100mmol)、4,4' -联苯二酪（BP，18. 6210g，lOOmmo1)、无水碳酸钟（K2CO3, 27. 6420g，200mmo1)、237血N，N-二甲基己酷胺（DMAc)混合， 油浴加热，反应温度升至180°C，反应12小时。停止加热和揽拌，自然冷却至室温。反应液缓 慢倾入化去离子水中，得到白色纤维状聚合物，化去离子水在80°C条件下浸泡8小时，重 复S次，过滤，烘干，再在100°C下真空干燥24小时，得到白色纤维状聚合物，39.6g，收率； 99%，固有粘度；0.71化/g。
[001引实施例1 将 4,4' -二氯二苯讽（DCDPS，28. 7160g，100mmol)、4,4' -联苯二酪（BP，18. 6210g，lOOmmo1)、无水碳酸钟（K2CO3, 27. 6420g，200mmo1)、237血N，N-二甲基己酷胺（DMAc)混合， 微波反应器功率开至3千瓦，反应温度升至180°C，反应3小时。关闭微波反应器和揽拌器， 自然冷却至室温。反应液缓慢倾入化去离子水中，得到白色纤维状聚合物，化去离子水在 80°C条件下浸泡8小时，重复=次，过滤，烘干，再在100°C下真空干燥24小时，得到白色纤 维状聚合物，39. 7g，收率；99%，固有粘度；0. 73dL/g。
[001引 实施例2-8 参照实施例1的方法，采用不同的微波反应器功率、反应时间、溶剂W及碳酸钟的用 量，均可合成聚讽，具体结果见下表：
结果说明： (1)采用本发明所述的实验方法，均无"糊锅"现象，反应平稳。
[0017] (2)采用本发明所述的实验方法，在很短的时间内，聚合物的固有粘度便可达到比 较例中12小时反应时间所达到的水平，大大缩短了反应时间。
[0018] 在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人±可清楚地了解，在不脱离上述 申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对W上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。
【主权项】
1. 一种以微波为热源的聚砜树脂的高效制备方法，其特征在于按如下的步骤进行：它 是以4, 4 z -二氯二苯砜和双酚A为起始原料，加入双酚A摩尔数2-2. 25倍的碳酸盐作为 碱，在高沸点的非质子极性溶剂中采用微波反应器，加热到150_185°C，反应2-5小时；然后 将反应液缓慢倾入去离子水中，得到白色纤维状聚合物，随后在60-80°C条件下浸泡5-10 小时，重复3-5次，过滤，烘干，真空干燥得到聚砜；其中4, 4 z -二氯二苯砜：双酚A的摩尔 比为1 :1。2. 权利要求1所述的制备方法，其中的碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾或碳酸铯。3. 权利要求1所述的制备方法，其中的高沸点非质子极性溶剂为二甲亚砜、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. 权利要求1所述的制备方法，其中反应温度为150-180°C。5. 权利要求1所述的制备方法，其中微波加热器的功率为1-4千瓦。
【专利摘要】本发明公开了一种以微波为热源的聚砜树脂的高效制备方法。它是以4,4ˊ-二氯二苯砜和双酚A为起始原料，加入双酚A摩尔数2-2.25倍的碳酸盐作为碱，在高沸点的非质子极性溶剂中采用微波反应器加热反应2-5小时；然后将反应液缓慢倾入去离子水中，得到白色纤维状聚合物，随后在60-80℃条件下浸泡5-10小时，重复3-5次，过滤，烘干，真空干燥得到聚砜树脂。本发明的制备方法较大程度地缩短了反应时间，降低了能耗，使得生产工艺的成本降低，提高了工作效率。
【IPC分类】C08G75/23
【公开号】CN104987508
【申请号】CN201510361661
【发明人】张中标, 蔡圣文, 陈磊, 张东, 汤红英
【申请人】山东津兰特种聚合物有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月26日