专利名称：一种挤出级聚芳硫醚棒材及其制备方法
技术领域：
本发明涉及ー种挤出级聚芳硫醚棒材及其制备方法，属于高分子合成领域。
背景技术：
聚芳硫醚，如聚苯硫醚、聚苯硫醚酮、聚苯硫醚砜由于其耐高温、耐腐蚀、优良的电性能、机械性能和尺寸稳定性，广泛用于汽车、航天航空、电子和食品工程技术方面。エ业化生产中，聚芳硫醚主要采用硫化钠或硫磺溶液法制备。如Philips公司以硫化钠和对ニ氯苯在氮气中于极性溶剂NMP中加压反应制备(US 33544129)，这种方法能耗大，成本高。中国专利CN1143652A报道在极性溶剂中以硫磺为原料加压合成韧性聚苯硫醚树脂，其反应过程中需要使用还原剂，エ艺较为复杂，反应副产物较多，产品不易提纯，产物分子量及熔体粘度不高；CN1793202A德阳科技股份有限公司以以硫化钠和对ニ氯苯为原料采用催化体系加压合成纤维级聚苯硫醚树脂，但其所得树脂分子量约为5-6万，聚合物的熔点约为2880C，熔融粘度及熔体强度仍然不够高，达不到单螺杆挤出棒材或型材的高粘度及高熔体強度的要求，很难用于挤出制备高强高韧性聚苯硫醚型材。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供ー种挤出级聚芳硫醚棒材的生产方法，其特点是采用硫化钠(约含60%)，ニ卤代苯和卤代芳香化合物为原料，在极性溶剂中采用复相催化体系，通过三个阶段反应，共聚制备高強度高韧性高熔点挤出级聚芳硫醚树脂，并将所得树脂经双螺杆挤出造粒得到挤出级聚芳硫醚树脂粒料，再将上述树脂经双螺杆挤出造粒制得挤出级聚芳硫醚树脂粒料，再将粒料于温度100°C -120°C干燥4-10小时后在单螺杆挤出机中挤出成均匀的棒材。本发明的目的由以下技术措施实现，``其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。挤出级聚芳硫醚树脂的化学反应式为:
权利要求
1. 一种挤出级聚芳硫醚棒材，其特征在于该聚芳硫醚的化学反应结构式为:
2.按照权利要求1所述挤出级聚芳硫醚棒材，其特征在于该聚芳硫醚棒材的原料由以下组分组成，按重量份数计为: 以含量60%计的硫化钠130份 ニ卤代苯108-236份 卤代芳香化合物0.4-40份 溶剂100-500份 助剂1-10份 催化剂1-20份 碱或强碱弱酸盐0.1 -10份 其中，卤代芳香化合物为X-Ar-X和X-Ar ’ -X的混合物。
3.按照权利要求1或2所述挤出级聚芳硫醚棒材的制备方法，其特征在于该方法包含以下步骤: (1)按重量份数计，将助剂1-10份，催化剂1-20份，碱0.1-10份，含60%的硫化钠130份和溶剂100-500份，加入带有氮气出入管，分水器、搅拌器和温度计的反应釜中，在氮气保护下，于温度150-200°C脱水反应0.5-4h，降温至160-180°C，加入ニ卤代苯108-236份和卤代芳香化合物0.4-40份，于温度180-260°C反应l_6h，再在温度200_280°C保持l_8h，将反应液进行闪蒸回收一部分溶剂后，将聚合物料浆进行热过滤，分离聚合物和溶剂，收集固体聚合物，用自来水洗涤、干燥，再用去离子水、丙酮提纯，于温度80-120°C，真空度0.07-0.09MPa，干燥8_24h，获得超高分子量聚芳硫醚挤出级树脂； (2)将上述挤出级树脂经双螺杆挤出机造粒制得挤出级聚芳硫醚树脂粒料，再将粒料于温度100°C _120°C，干燥4-10h，在单螺杆挤出机中挤出成均匀的棒材，单螺杆挤出机的加工温度为300-350°C，喂料速度为80-450g/min，螺杆转速为100_300r/min，挤出的树脂熔体经模具冷却定型后，以10-500mm/min的牵引速率制备均勻的聚芳硫醚棒材。
4.按照权利要求3所述挤出级聚芳硫醚棒材的制备方法，其特征在于助剂为草酸钠、草酸钙、甲酸钠、甲酸锂、氯化钙、醋酸钠、醋酸锂、醋酸钙、苯甲酸钠、氯化锂或磷酸三钠中的任ー种。
5.按照权利要求3所述挤出级聚芳硫醚棒材的制备方法，其特征在于溶剂为N，N-ニ甲基丙烯基服、1，3- ニ甲基-2-咪唑啉酮、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰三胺、N-环己基吡咯烷酮、环丁砜、ニ甲基こ酰胺或N-甲基己内酰胺中的任ー种。
6. 照权利要求3所述挤出级聚芳硫醚棒材的制备方法，其特征在于催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜、辛酸亚锡、羟基こ酸钠、己内酰胺、6-氨基己酸、对氨基甲苯、乳酸钠、聚こニ醇-600或对氨基苯磺酸钠中的任ー种。
7.按照权利要求3所述挤出级聚芳硫醚棒材的制备方法，其特征在于碱为氢氧化钠或氢氧化钾；强碱弱酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸氢钠或碳酸氢钾中的任ー种。
8.按照权利要求1所述挤出级聚芳硫醚棒材的的用途，其特征在于该挤出级聚芳硫醚棒材用于汽车、航天航空、电子工程方面。
全文摘要
本发明公开了一种挤出级聚芳硫醚棒材及其制备方法，其特点是按重量计，将助剂1-10份，催化剂1-20份，碱0.1-10份，含60％的硫化钠130份和溶剂100-500份，加入带有搅拌器和温度计的反应釜中，在氮气保护下，于温度150-200℃脱水反应0.5-4h，降温至160-180℃，加入二卤代苯108-236份和卤代芳香化合物0.4-40份，于温度180-260℃反应1-6h，在温度200-280℃保持1-8h，再将聚合物料浆进行热过滤，收集固体聚合物，用自来水洗涤，用去离子水、丙酮提纯，于温度80-120℃真空度0.07-0.09MPa干燥8-24h，获得超高分子量聚芳硫醚挤出级树脂。将上述树脂经双螺杆挤出造粒制得挤出级聚芳硫醚树脂粒料，经温度100℃-120℃干燥4-10h，在单螺杆挤出机中挤成聚芳硫醚棒材。
文档编号C08G75/02GK103087523SQ20121057468
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者张刚, 杨杰, 李志敏, 张坤, 任浩浩, 王孝军, 龙盛如, 严永刚 申请人:四川大学