支链型聚亚芳基硫醚树脂及其制备方法、以及其作为高分子改性剂的使用_6

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进行置换后,用约4小时一边搅拌一边慢慢地升温至200°C,馏 出水861 g及NMP 718g。此时,有6.0g的硫化氢(H2S) (0.18摩尔)流出(挥发)。因此,脱水工序 后釜内的有效S量变为19.68摩尔。
[0285] (2)装料工序:
[0286] 脱水工序后,将含有19.68摩尔有效S的反应釜中的物质冷却至150°C,加入pDCB 3,074g〔pDCB/有效S=1.063(摩尔/摩尔)〕、NMP 3,580g〔按照釜内的NMP/有效S = 450(g/摩 尔)的比率添加〕以及水110g〔按照釜内的合计水量/有效S = 1.62 (摩尔/摩尔)的比率添 加〕,然后加入NaOH 19.5g,使得釜内NaOH/有效S=1.054(摩尔/摩尔)。反应釜内含有由于 H2S挥发而生成的Na0H(0.35摩尔)。
[0287] (3)聚合工序:
[0288] 以250rpm的速度使反应釜配备的搅拌器进行搅拌,并以220°C使其反应8小时。 口0〇8的转化率为90%。接着,压入1^8 1858〔1^8/有效3 = 0.052(摩尔/摩尔)〕以及丽? 400g,进行前期聚合。届时,相对于1摩尔有效S,pDCB和TCB的氯量合计量为1.140摩尔。
[0289] 接着,将搅拌速度提升至400rpm,压入水589g后,升温至255°C,使其反应4小时,进 行后期聚合。水/有效S(摩尔/摩尔)为3.28。
[0290] (4)后处理工序:
[0291] 后期聚合结束后,与实施例1同样,获得粒状聚合物。粒状聚合物的收率为76%。平 均粒径为623μηι。
[0292] 如此获得的支链型PAS树脂的熔融粘度Α为105,000Pa · s,熔融粘度Β为521Pa · s, 氯含量为9,OOOppm,熔融粘弹性tanS为0.28。数据如表1所示。
[0293] [比较例4]
[0294] 和比较例3的脱水工序实施相同操作,装料工序、聚合工序、后处理工序如下所述。
[0295] (2)装料工序
[0296] 脱水工序后,将含有19.68摩尔有效S的反应釜中的物质冷却至150°C,加入pDCB 2,997g〔pDCB/有效S = 1.036(摩尔/摩尔)〕、匪P 3,580g〔釜内的匪P/有效S = 450(g/摩 尔)〕、TCB 49g〔TCB/有效S = 0.014(摩尔/摩尔)〕以及水115g〔釜内的合计水量/有效S = 1.63(摩尔/摩尔)〕,然后加入NaOH 19.5g,使得釜内NaOH/有效S= 1.054(摩尔/摩尔)。反应 釜内含有由于H2S挥发而生成的Na0H(0.49摩尔)。届时,相对于1摩尔有效S,pDCB和TCB的氯 量合计量为1.057摩尔。
[0297] (3)聚合工序:
[0298] 以250rpm的速度使反应釜配备的搅拌器进行搅拌,并以220°C使其反应3小时。 pDCB的转化率为90 %。接着,将搅拌速度提升至400rpm,压入水892g后,升温至255°C,使其 反应1小时,进行后期聚合。水/有效S(摩尔/摩尔)为4.15。
[0299] (4)后处理工序:
[0300] 后期聚合结束后,与实施例1同样,获得粒状聚合物。粒状聚合物的收率为80%。平 均粒径为477μπι。
[0301] 如此获得的支链型PAS树脂的熔融粘度Α为240,000Pa · S,熔融粘度Β为l,210Pa · s,氯含量为4,300ppm,恪融粘弹性tan5为0.37。数据如表1所示。
[0302][比较例5]
[0303]除了使比较例4的装料工序中的pDCB为3,065g,从而使pDCB/有效S(摩尔/摩尔)为 1.060,并且使TCB为108g从而使TCB/有效S(摩尔/摩尔)为0.030以外,其他操作和比较例4 一样。届时,相对于1摩尔有效S,pDCB和TCB的氯量合计量为1.105摩尔。粒状聚合物的收率 为77%。平均粒径为241μπι。
[0304]如此获得的支链型PAS树脂的熔融粘度Α为490,000Pa · s,氯含量为8,300ppm,熔 融粘弹性taM为0.05。由于熔融粘度过高,无法测定熔融粘度B。
[0305][比较例6]
[0306] (1)脱水工序:
[0307] 将碘量法的分析值为61.8重量百分比的NaSH水溶液2,000g(NaSH为22.05摩尔)以 及73.7重量百分比的NaOH水溶液1,171g(Na0H为21.58摩尔)与NMP 6,001g -同投放到反应 釜中。
[0308]用氮气对反应釜内进行置换后,用约4小时一边搅拌一边慢慢地升温至200°C,馏 出水l,014g及NMP 763g。此时,有5.5g的H2S(0.16摩尔)流出(挥发)。因此,脱水工序后釜内 的有效S量变为21.89摩尔。
[0309] (2)装料工序:
[0310]脱水工序后,将含有21.89摩尔有效S的反应釜中的物质冷却至150°C,加入pDCB 3,283g〔pDCB/有效S = 1 · 020(摩尔/摩尔)〕、NMP 2,760g〔按照釜内的NMP/有效S = 365(g/摩 尔)的比率添加〕以及水189g〔按照釜内的合计水量/有效S = 1.62 (摩尔/摩尔)的比率添 加〕,然后加入NaOH 43.0g,使得釜内NaOH/有效S= 1.050(摩尔/摩尔)。反应釜内含有由于 H2S挥发而生成的Na0H(0.32摩尔)。
[0311] (3)聚合工序:
[0312]以250rpm的速度使反应釜配备的搅拌器进行搅拌,并以220°C使其反应5小时。 pDCB的转化率为92 %。
[0313] 接着,压入DPDS 14.3g以及NMP 762g,使其反应15分钟,进行前期聚合。DPDS/有效 S(摩尔/摩尔)为0.003。
[0314] 接着,将搅拌速度提升至400rpm,压入水397g后,升温至255°C,使其反应5小时,进 行后期聚合。水/有效S(摩尔/摩尔)为2.63。
[0315] (4)后处理工序:
[0316] 后期聚合结束后,与实施例1同样,获得粒状聚合物。粒状聚合物的收率为89%。平 均粒径为436μηι。
[0317] 如此获得的、含有二硫化合物裂解的-S-取代基的支链型PAS树脂,其熔融粘度Β为 19Pa · s,氯含量为950ppm。由于恪融粘度过低,无法测定恪融粘弹性tan5。数据如表1所示。 [0318] 实施例1~6、比较例1~6整理后如表1所示。
[0319]
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[0320][讨论]
[0321]作为一定程度上具有相同程度的熔融粘度、熔融粘弹性tanS及毛刺长特性的示 例,将本发明的情况(实施例1、实施例2)和未添加二硫化合物的情况(比较例1)进行对比后 发现,和未添加二硫化合物的情况(比较例1)相比,本发明的情况(实施例1、2)优势在于,氯 含量非常少,毛刺长较小。
[0322] 比较例2是减少本发明的情况(实施例1、实施例2、实施例3)下所添加的二硫化合 物的示例。该情况下,尤其是多卤芳香族化合物/二硫化合物的比率在12以上时,超出本发 明的范围。比较例2的情况下,熔融粘度A较大,超出本发明的范围,熔融粘度B无法测定。可 以明确,其作为毛刺抑制剂并不实用。作为一定程度上具有较低熔融粘度且较高熔融粘弹 性tanS的示例,将本发明的情况(实施例4)和未添加二硫化合物的情况(比较例3、4)进行对 比后发现,和未添加二硫化合物的情况(比较例3、4)相比,本发明的情况(实施例4)优势在 于,不仅氯含量少,而且毛刺长特别小。
[0323] 尤其是实施例4,尽管其熔融粘度A为45,000Pa · s,非常小,而毛刺长则为ΙΙΟμπι, 对抑制毛刺产生而言有效果。
[0324] 作为一定程度上具有较高熔融粘度的示例,将本发明的情况(实施例3)和未添加 二硫化合物的情况(比较例5)进行对比后发现,本发明的情况(实施例3)优势在于,不仅氯 含量少,而且毛刺长特别小。
[0325] 比较例5是没有添加二硫化合物,而在装料工序中添加多卤芳香族化合物的示例, 劣势在于,氯含量多,毛刺长较大。
[0326] 比较例6是虽然添加了二硫化合物,但没有添加多卤芳香族化合物的示例,并非支 链型PAS树脂。该情况下,其劣势在于,粘度过低,无法测定熔融粘度Α。
[0327] 工业上的可利用性
[0328] 本发明的含有二硫化合物裂解的-S-取代基的支链型PAS树脂卤素(氯)含量少,可 以使熔融粘度适当,并且可以使作为支链结构指标的熔融粘弹性tanS的数值范围较大。此 外,本发明的含有二硫化合物裂解的-S-取代基的支链型PAS树脂可以作为毛刺抑制剂使 用。
[0329] 本发明的含有二硫化合物裂解的-S-取代基的支链型PAS树脂与直链型PAS树脂等 其他热塑性树脂共混,通过注塑成型、挤出成型以及压缩成型等一般熔融加工法,可以形成 各种成型品、薄膜、片材以及纤维等,在电气电子仪器、汽车仪器以及化学仪器等广泛领域 可以用作树脂部件的材料。
【主权项】
1. 一种支链型聚亚芳基硫醚树脂,其含有二硫化合物裂解的-S-取代基, 其具有下述特性i~iii: i) 卤素含量在4,000ppm以下, ii) 在温度330°C、剪切速度2此(^下测定的熔融粘度为1.0X104~50.0X 104Pa · s,以 及 iii) 在温度310°C、角速度lrad/sec下测定的恪融粘弹性tan5为〇. 1~〇 .6。2. 根据权利要求1所述的支链型聚亚芳基硫醚树脂,其中,卤素是氯。3. 根据权利要求2所述的支链型聚亚芳基硫醚树脂,其中,氯含量在2,OOOppm以下。4. 根据权利要求1所述的支链型聚亚芳基硫醚树脂,其中,二硫化合物是二苯基二硫化 物。5. -种支链型聚亚芳基硫醚树脂的制备方法,所述支链型聚亚芳基硫醚树脂含有二硫 化合物裂解的-S-取代基,所述制备方法是在有机酰胺溶剂中,在二硫化合物及分子中有3 个以上卤素取代基的多卤芳香族化合物存在的条件下,使硫源与二卤芳香族化合物聚合; 其中,在有机酰胺溶剂中,按照硫源为1摩尔时二卤芳香族化合物为〇. 95~1.02摩尔的比 率,使硫源与二卤芳香族化合物进行聚合反应,届时,在从二卤芳香族化合物的转化率为 〇%的时间点开始,到添加多卤芳香族化合物为止的时间点期间,按照硫源为1摩尔时二硫 化合物为〇. 001~〇. 03摩尔的比率添加二硫化合物,使之反应,接着,在二卤芳香族化合物 的转化率达到80%以上的时间点,在聚合反应混合物中,在硫源为1摩尔时多卤芳香族化合 物为0.002~0.06摩尔且二硫化合物为1摩尔时多卤芳香族化合物为0.2~12摩尔的范围内 添加多卤芳香族化合物,在相分离剂存在的条件下进行相分离聚合反应。6. 根据权利要求5所述的制备方法,其中,包括下述工序(1)~(4): (1) 对含有有机酰胺溶剂、含碱金属氢硫化物的硫源以及碱金属氢氧化物的混合物进 行加热,从含有所述混合物的系统内,将含有水分的馏出物的至少一部分排出到系统外的 脱水工序1; (2) 将脱水工序1中残存于系统内的混合物和二卤芳香族化合物进行混合,配制含有有 机酰胺溶剂、硫源(以下称为"装料硫源")、碱金属氢氧化物、水分以及二卤芳香族化合物的 装料混合物,届时,相对于1摩尔装料硫源,装料混合物的二卤芳香族化合物为〇. 95~1.02 摩尔的装料工序2; (3) 通过将装料混合物加热至170~270°C的温度,在含有水分的有机酰胺溶剂中,使装 料硫源与二卤芳香族化合物进行聚合反应,届时,在从二卤芳香族化合物的转化率为〇%的 时间点开始,到添加多卤芳香族化合物为止的时间点期间,按照装料硫源为1摩尔时二硫化 合物为0.001~0.03摩尔的比率添加二硫化合物,使之反应,接着,在二卤芳香族化合物的 转化率达到80%以上的时间点,在聚合反应混合物中,在装料硫源为1摩尔时多卤芳香族化 合物为0.002~0.06摩尔且二硫化合物为1摩尔时多卤芳香族化合物为0.2~12摩尔的范围 内添加多卤芳香族化合物,进行聚合反应的前期聚合工序3;以及 (4) 加热聚合反应混合物,升温至240°C以上的温度,以240~290°C的温度,在相分离剂 存在的条件下进行相分离聚合反应的后期聚合工序4。7. 根据权利要求5或6所述的制备方法,其中,相对于1摩尔装料硫源,二卤芳香族化合 物和多卤芳香族化合物的卤素量的合计量为1.01~1.05摩尔。8. 根据权利要求6所述的制备方法,其中,在前期聚合工序3的二卤芳香族化合物的转 化率达到80%以上的时间点,添加相分离剂。9. 一种支链型聚亚芳基硫醚树脂作为高分子改性剂的使用,所述支链型聚亚芳基硫醚 树脂根据权利要求1所述。10. 根据权利要求9所述的使用,其中,支链型聚亚芳基硫醚树脂作为高分子改性剂的 使用是针对直链型聚亚芳基硫醚树脂作为毛刺抑制剂的使用。
【专利摘要】本发明的支链型聚亚芳基硫醚树脂含有二硫化合物裂解的-S-取代基,其卤素含量在4,000ppm以下,在温度330℃、剪切速度2sec-1下测定的熔融粘度为1.0×104~50.0×104Pa·s,并且在温度310℃、角速度1rad/sec下测定的熔融粘弹性tanδ为0.1~0.6。
【IPC分类】C08G75/0204, C08G75/0259
【公开号】CN105579493
【申请号】CN201480052764
【发明人】昆野明宽, 铃木康弘
【申请人】株式会社吴羽
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年9月26日
【公告号】WO2015050053A1
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