一种双酚f型磺化聚砜共聚物的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种聚砜的制备方法，尤其涉及一种双酚F型磺化聚砜共聚物的制备方法，属于高分子材料领域，其采用双酚F、4,4′-二氯二苯基砜、磺化二氯二苯基砜作为共聚单体，先用碳酸钠将双酚F成盐，然后甲苯共沸除水，再升高温度进行缩聚反应制备双酚F型磺化聚砜共聚物。工艺简单，有效减少副产物，磺化度可有效控制，产品加工性能优良，成膜后拉伸强度高。
【专利说明】一种双酚F型磺化聚砜共聚物的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种聚砜的制备方法，尤其涉及一种双酚F型磺化聚砜共聚物的制备方法，属于高分子材料领域。
【背景技术】
[0002]聚砜是目前工业上应用最广泛的超滤膜材料，它具有价廉易得，良好的机械强度、抗压强度、化学稳定性、耐热性，以及宽的PH值使用范围(pH 2~12)等优点。但是其自身的憎水性会使疏水溶质在膜的表面产生吸附和沉积，造成膜孔受阻。最终使膜的性能降低，缩短使用寿命。
[0003]磺化改性可以明显改善聚砜的性能，改性途径主要有两种，分别是聚合物直接磺化和单体磺化。目前聚合物直接磺化较为普遍，工业上常用的磺化剂有三氧化硫、硫酸、发烟硫酸和氯磺酸。当采用硫酸做磺化剂时，每摩尔磺化产品将同时生成同摩尔量的水，要想保持高转化率，往往需要使用3~4摩尔硫酸，反应后处理繁琐，污染严重；三氧化硫的性质十分活泼，在室温时便容易发生聚合，有少量水存在时就会从环状聚合体变为链式聚合体，由液态变为固态，从而给生产造成严重困难；采用氯磺酸的缺点是价格太高，而且副产物氯化氢腐蚀性强。而且现有的聚砜直接磺化改性技术普遍具有以下缺点:反应会因为磺化度的提高难以控制， 磺酸基在苯环上大幅增加位阻；高磺化度产物必须采用高温、高磺化剂浓度的方法，副反应如分子内交联及降解加剧。
[0004]双酚F是八十年代以来开发的一种新型化工原料，它主要用作低粘度环氧树脂、特种聚酯原料及信息记录纸添加剂等，其中4，4_ 二羟基二苯基甲烷可用作聚碳酸酯(PC)树酯的原料，由双酚F参与制成的PC树酯易溶于低沸点有机溶剂，软化点低，加工成型性好，而且耐热性和力学性能也较双酚A型PC树酯有明显的提高，如双酚F型PC树酯的熔融温度为300摄氏度，比双酚A型PC树酯高70°C，同时受非常大的破坏时有伸缩性，因此较双酚A型PC树酯具有更好的综合性能，适于制造成型材料和薄膜等。
【发明内容】
[0005]本发明旨在克服现有技术磺化度低且难以控制、磺化副反应多等诸多不足，提供一种双酚F型磺化聚砜共聚物的制备方法。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种双酚F型磺化聚砜共聚物的制备方法，包括如下步骤:
(I)、制备双酚F
将:TlO份苯酚融化后倒入三口瓶中，加入1.4~1.9份磷酸，剧烈搅拌使其分散均匀，然后滴加1份甲醛，控制滴加速度以维持反应温度在4(T60°C，滴加完成后保温反应2~3h，反应混合物降温至0~10°C后真空抽滤收集固体，洗涤后即得4，4' -二羟基苯基甲烷(双酚F)，熔点142°C，收率30~50%。
[0007](2)、制备双酚F型磺化聚砜共聚物将4，4' - 二氯二苯基砜、磺化二氯二苯基砜、双酚F溶于N-甲基吡咯烷酮中，再加入碳酸钠和甲苯，加热至15(T160°C回流4~5h后蒸出甲苯。然后缓慢升温至190°C，保温反应l(Tl5h。将反应混合物倒入水中析出固体，固体经粉碎后用去沸水洗涤三次后干燥，得到双酚F型磺化聚砜共聚物。
[0008]磺化二氯二苯基砜的结构式:
【权利要求】
1.一种双酚F型磺化聚砜共聚物的制备方法，包括如下步骤: (1)制备双酚F 将3~10份苯酚融化后倒入三口瓶中，加入1.r1.9份磷酸，剧烈搅拌使其分散均匀，然后滴加1份甲醛，控制滴加速度以维持反应温度在4(T60°C，滴加完成后保温继续反应2~3h，反应混合物降温至(TlO°C后真空抽滤收集固体，洗涤后即得双酚F，熔点142°C，收率30~50% ； (2)制备双酚F型磺化聚砜共聚物 将4，4' - 二氯二苯基砜、磺化二氯二苯基砜、双酚F溶于N-甲基吡咯烷酮中，再加入碳酸钠和甲苯，加热至15(T160°C回流4~5h后蒸出甲苯，然后缓慢升温至190°C，保温反应l(Tl5h，将反应混合物倒入水中析出固体，固体经粉碎后用去沸水洗涤三次后干燥，得到双酚F型磺化聚砜共聚物。
2.根据权利要求1所述的一种双酚F型磺化聚砜共聚物的制备方法，其特征在于:所述步骤(1)中磷酸为85%磷酸。
3.根据权利要求1所述的一种双酚F型磺化聚砜共聚物的制备方法，其特征在于:所述步骤(1)甲醛为37%甲醛。
4.根据权利要求1所述的一种双酚F型磺化聚砜共聚物的制备方法，其特征在于:所述步骤(1)中苯酚的量为51份。
5.根据权利要求1所述的一种双酚F型磺化聚砜共聚物的制备方法，其特征在于:所述步骤(1)中反应温度为42~50°C。
6.根据权利要求1所述的一种双酚F型`磺化聚砜共聚物的制备方法，其特征在于:所述步骤(2)中4，4' - 二氯二苯基砜、磺化二氯二苯基砜与双酚F的摩尔比为0.5~0.9:0.f 0.5:1，碳酸钠与双酚F的摩尔比为广1.5:1，甲苯与双酚F的摩尔比为2^5:1, N-甲基吡咯烷酮与双酚F的摩尔比为16~24:1。
7.根据权利要求6所述的一种双酚F型磺化聚砜共聚物的制备方法，其特征在于:所述4，V - 二氯二苯基砜、磺化二氯二苯基砜与双酚F的摩尔比为0.6^0.8:0.2^0.4:1，碳酸钠与双酚F的摩尔比为1.2^1.4:1，甲苯与双酚F的摩尔比为3~4:1，N-甲基吡咯烷酮与双酚F的摩尔比为18~22:1。
【文档编号】C08G75/20GK103772706SQ201310725247
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】张成如 申请人:济南开发区星火科学技术研究院