聚亚芳基醚砜(paes)聚合物的制作方法_3

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24] 本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有至少210 °C、优选220 °C、更优选至少230 °C 的玻璃化转变温度。
[0125] 玻璃化转变温度(Tg)通常是通过DSC根据ASTM D3418测定的。
[0126] 本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有至少330 °C、优选340 °C、更优选至少350 °C 的熔融温度。本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有低于430°C、优选低于420°C并且更优 选低于410°C的熔融温度。
[0127] 熔融温度(Tm)通常是通过DSC根据ASTM D3418测定的。
[0128] 众所周知的是聚合物的结晶性通过它们的结晶度来表征,并且具有较高数均分子 量(Mn)的半结晶聚合物通常特征为具有较低的结晶度。
[0129] 本申请人已经出人意料地发现具有范围从41 000至90 000的数均分子量(Mn)的 本发明的(t-PAES)聚合物仍然保持良好的结晶特性。
[0130] 结晶度可以通过本领域中已知的不同方法测定,值得注意地如通过广角X射线衍 射(WAXD)和差示扫描量热法(DSC)。
[0131] 出于本发明的目的,结晶度已经通过DSC在本发明的(t-PAES)聚合物的压缩成型 的样品上测量,如在实验部分详细地描述的。
[0132] 根据本发明,该(t-PAES)聚合物的模制品的结晶度有利地具有低于30%、优选地 低于28 %并且更优选地低于26 %。
[0133] 根据本发明,该(t-PAES)聚合物的模制品的结晶度有利地具有大于5%、优选地 大于7 %并且更优选地大于8 %。
[0134] 当该(t-PAES)聚合物的模制品具有从9%至25%的结晶度时获得良好的结果。
[0135] 本申请人已经发现本发明的(t-PAES)聚合物在密度是的I. 84g/cm3水性硫酸溶 液中的溶解度有利地小于10.0 g/Ι、优选地小于I. 〇〇g/l并且更优选地小于0. 50g/l。
[0136] 如所述,已经发现本发明的(t-PAES)聚合物具有优异的延展性,换言之,本发明 的(t-PAES)聚合物具有高的拉伸屈服伸长率和断裂拉伸伸长率值。
[0137] 本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有如根据ASTM D638测量的等于或大于2%、 优选地等于或大于3%、更优选地等于或大于4%的拉伸屈服伸长率。
[0138] 本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有如根据ASTM D638测量的等于或低于25%、 优选地等于或低于20%、更优选地等于或低于18%的拉伸屈服伸长率。
[0139] 本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有如根据ASTM D638测量的等于或大于9%、 优选地等于或大于10%、更优选地等于或大于11%的断裂拉伸伸长率。
[0140] 本发明的(t-PAES)聚合物有利地具有如根据ASTM D638测量的等于或低于40%、 优选地等于或低于35%、更优选地等于或低于30%的断裂拉伸伸长率。
[0141] (t-PAES)聚合物的制造
[0142] 为了提供包含衍生自4, 4" -联三苯基-对-二醇结合的部分的聚亚芳基醚砜 (PAES)聚合物的目的,其中所述(PAES)聚合物具有可控的高分子量,已经发展了一种新方 法用于制造所述(PAES)聚合物,并容易控制其分子量。
[0143] 因此,本发明的另一个目的是用于制造(t-PAES)聚合物的方法,该(t-PAES)聚合 物中大于70%摩尔的重复单元是具有式(S t)的重复单元(Rt):
[0144] -E-Ar1-SO2- [Ar2- (T-Ar3) n-S02] n-Ar4- (式 St)
[0145] 其中:
[0146] -η和m,彼此相同或不同,独立地是零或1至5的整数,
[0147] -Ar1、Ar2、Ar3和Ar 4的每一个彼此相同或不同并且在每次出现时,是芳香族部分,
[0148] -T是键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团;优选地T选自由以下各 项组成的组:键、-CH 2-、-C(0)-、-C(CH3)2-、-C(CF3) 2-、-C( = CCl2)-、_c(CH3) (CH2CH2COOH)-、 以及具有下式的基团:
[0149]
[0152] 其中
[0153] -每个R',彼此相同或不同,选自由卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、 酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基 膦酸酯、胺和季铵组成的组;
[0154] -j'为零或为从1至4的整数,并且其中所述(t-PAES)聚合物具有至少41000的 数均分子量(M n)。
[0155] 因此,本发明涉及用于制造具有至少41 000的数均分子量(Mn)的(t-PAES)聚合 物的方法,该方法包括在包含极性非质子溶剂的溶剂混合物中并且在碱金属碳酸盐存在下 使单体混合物反应,该单体混合物包含:
[0156] -至少一种具有式(T)的二羟基芳基化合物[二醇(AA),在下文中]:
[0158] 其中
[0159] -每个R',彼此相同或不同,选自由卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、 酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基 膦酸酯、胺和季铵组成的组;
[0160] -j '为零或为从1至4的整数
[0161] -至少一种具有式(S)的二卤芳基化合物[二卤(dihalo) (BB),在下文中]:
[0162] X-Ar1-SO2-[Ar2-(T-Ar3) n-S02]n-Ar4-X' 式(S)
[0163] 其中
[0164] -η和m,彼此相同或不同,独立地是零或1至5的整数;X和X',彼此相同或不同, 是选自F、Cl、Br、I的卤素;优选Cl或F。
[0165] -Ar1、Ar2、Ar3和Ar 4的每一个彼此相同或不同并且在每次出现时,是芳香族部分。
[0166] -T是键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团;优选地T选自由以下各 项组成的组:键、-CH 2-、-C(0)-、-C(CH3)2-、-C(CF3) 2-、-C( = CCl2)-、-C(CH3) (CH2CH2COOH)-、 以及具有下式的基团:
[0168] -任选地,至少一种不同于如以上详述的二醇(AA)的二羟基芳基化合物[二醇 (A ' A ')];
[0169] -任选地,至少一种不同于如以上详述的二卤(BB)的二卤芳基化合物[二卤 (B, B' )];
[0170] 应理解的是该单体混合物的单体的卤素基团和羟基基团的总量基本上是等分子 的,以便获得具有至少41 000的1的(t-PAES)聚合物,其中该反应在相对于单体混合物 和溶剂混合物的组合重量,总%单体混合物浓度[总%单体,在下文中]等于或大于22%并 且小于50 %下进行。
[0171] 出于本发明的目的,术语"总%单体"被定义为在该反应开始时最初存在于该单体 混合物中的所有单体以克计的重量的总和(被指定为M wt)除以最初存在于该单体混合物 中的所有单体以及该溶剂混合物的组合重量,其中以克计的该溶剂混合物的重量被指定为 Swt。
[0172] 该总%单体因此等于下式:
[0173] 100XMwt/(Mwt+Swt)〇
[0174] 该总%单体优选地等于或大于24 %、更优选地等于或大于25 %。
[0175] 该总%单体总体上小于60%、优选地小于50%、更优选地小于45 %并且甚至更优 选地小于42%。
[0176] 在总%单体从25% -42%的范围内的已经获得了非常良好的结果。
[0177] 出于本发明的目的,关于如以上详述的在该单体混合物的反应开始时最初存在 的单体的卤素基团和羟基基团的总量所使用的表述"基本上是等分子的"应理解是该单 体混合物的单体的羟基的总量与该单体混合物的单体的卤素基团的总量的摩尔比是大于 0. 992、更优选地大于0. 995。应进一步理解的是,该单体混合物的单体的羟基的总量与该单 体混合物的单体的卤素基团的总量的摩尔比是低于1. 01、优选地低于1. 008、更优选地低 于1.005。当该单体混合物的单体的羟基的总量与该单体混合物的单体的卤素基团的总量 的摩尔比是约1. 00时获得了良好的结果。
[0178] 如果希望,当该反应基本上完成时,可以将少量的如以上描述的二卤(BB)、和/或 如以上描述的二卤(B' B')添加至该反应混合物中。
[0179] 出于本发明的目的,关于该反应所使用的表述"基本上完成"应理解的是在该反应 开始时最初存在于该单体混合物中的所有单体的量相对于在该反应开始时最初存在的所 有单体的总量是低于I. 5% mol、优选地低于1% mol〇
[0180] 以相对于如以上详述的二醇(AA)以及任选地如以上详述的二醇(A' A')的摩尔 总量的摩尔量表示的所述少量典型地是在相对于如以上详述的二醇(AA)以及任选地二醇 (A' A')的摩尔总量的从约0· 1至15% mol、优选地从0· 2至10% mol、更优选地从0· 5至 6% mol的范围内。
[0181] 如果希望,该溶剂混合物可进一步包含任何封端剂[试剂(E)]。所述试剂(E)总体 上选自下组,该组由以下各项组成:包含仅一个反应性卤素基团的卤素化合物[试剂(MX)] 和包含仅一个反应性羟基的羟基化合物[试剂(MOH)]。
[0182] 表述"包含仅一个反应性卤素基团的卤素化合物[试剂(MX)] "旨在不仅包括单卤 代的化合物而且包括包含多于一个卤素基团的卤代化合物,但是其中所述卤素基团中仅一 个是反应性的。
[0183] 然而总体上优选的是所述试剂(MX)包含仅一个卤素基团。
[0184] 因此,试剂(MX)优选地选自下组,该组由以下各项组成:4_单氯二苯砜、4-单氟二 苯砜,4-单氟二苯甲酮、4-单氯二苯甲酮、烷基氯化物如甲基氯以及类似物。
[0185] 类似地,表述"包含仅一个反应性羟基基团的羟基化合物[试剂(MOH)] "旨在不仅 包括单羟基化的化合物而且包括包含多于一个羟基基团的羟基化的化合物,但是其中所述 羟基基团中仅一个是反应性的。
[0186] 然而总体上优选的是所述试剂(MOH)包含仅一个羟基基团。
[0187] 因此,试剂(MOH)优选地选自下组,该组由以下各项组成:联三苯酚、苯酚、4-苯基 苯酸、4-苯氧基苯酸、4-单羟基二苯砜、4-单羟基二苯甲酮。
[0188] 在本发明的方法中,试剂(E)的总量,计算为
[0190] 包括在0. 05与20%摩尔之间,应理解试剂(E)可能有利地是单独的试剂(MX)、单 独的试剂(MOH)或其组合。换言之,在以上提及的公式中,相对于如以上详述的二卤(BB)、 任选地如以上详述的二卤(B'B')的总摩尔,试剂(MX)的量可以是从0.05至20%摩尔,相 对于如以上详述的二醇(AA)以及任选地二醇(A'A')的总摩尔,试剂(MOH)的量可以是从 0. 05至20 %摩尔,其附加的条件是它们的总和是0. 05至20 %摩尔。
[0191] 如以上描述的试剂(E)的量最多10%摩尔、优选地最多8%摩尔、更优选地最多 6%摩尔。
[0192] 如以上描述的试剂(E)的量至少1 %摩尔、优选地至少2 %摩尔。
[0193] 该试剂(E)可以在反应开始时存在于该单体混合物中或/和当该反应基本上完成 时添加至该反应混合物中。
[0194] 添加该试剂(E),其目的是控制如以上详述的(t-P
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