专利名称：聚芳醚酮环状予聚体的开环聚合的制作方法
技术领域：
本发明是一种聚芳醚酮环状予聚体的开环聚合技术。
聚芳醚酮类树脂作为高性能复合材料的热塑性基体树脂，九十年代以来得到了成功的应用，但是高分子量线性聚合物由于熔体粘度大，即给预浸工艺造成困难，也影响纤维的预溶效果，从而使复合材料的性能受到一定影响。为了降低预浸阶段树脂熔体粘度，在另一专利中我们发明了聚芳醚酮环状予聚体的制备技术。由于这种环状预聚体的熔体粘度比原来的线性聚合物大幅度降低，使预浸工艺和预浸效果得到显著的改善。
但这种环状预聚体的预浸物，如果不能在复合材料成形过程中，通过适当条件下完成开环聚合形成高分子量线性聚合物，则起不到基体树脂的作用。这是因为环状预聚体本身力学强度很低。
为了实现上述目的，对聚芳醚酮环状预聚体的热稳定性及其开环反应机理进行了反复深入的研究，取得了可满足高性能复合材料成型加工用的开环聚合技术，从而完成了本发明。
本发明的主要内容包括两个方面，一是在系统研究了聚芳醚酮环状预聚体的热稳定性的基础上，选定了各种聚芳醚酮在无催化剂和有催化剂条件下保持不发生开环反应的温度上限，从而确定预浸工艺的温度范围。结果表明对绝大多数聚芳醚酮环状预聚体来讲，即使在有适当催化剂存在下，也即可保证在340℃以下长时间(60分钟以内)加热不发生开环反应。
二是预浸后，利用预浸物制备复合材料时的加工工艺条件。也就是通过对环状预聚体开环反应机理的研究，选择催化剂的种类、加量、开环温度和时间等控制因素。结果表明，K2CO3为催化剂时，用量应在1.5～3.0％范围，开环温度在400～420℃范围，时间在10～30分钟为宜。而以CsF为催化催时，用量应在0.2～1.0％范围，开环温度在380℃～400℃范围，时间以10～30分钟为宜。聚芳醚酮环状予聚体为
实施例一取5g环状予聚体粉末加入0.1g K2CO3充分混合均匀后，放入预先准备好的模具中，在可控温压机上，加热至340℃保持30分钟，冷却取出后得到一块厚1mm的压片，取样分析表明没有开环反应发生，薄片仍很脆。这表明这个体系在340℃以下进行熔融预浸将不发生开环反应。
将此薄片重新放回模具中，在压机上，加热至400℃，保持20分钟后冷却取出薄片。用相同方法重新测定结果表明已全部开环，薄片已无脆性，切条后测其拉伸强度平均为70MPa左右。
实施例二取5g环状预聚体加入0.1gK2CO3按实施例一的次序进行操作，只是开环温度控制在355℃，将最后得到的试片进行分析则只有50％左右开环率，测其拉伸强度平均只有10MPa左右。
实施例三取5g环状预聚体加入0.025gCsF其后试验条件完全同实施例一，则320℃加热30分钟后的试片仍然未开环，再在380℃加热20分钟的试片则完全开环，其拉伸强度也同样在70MPa左右。
权利要求
1.本发明是一种聚芳醚酮环状予聚体的开环聚合，其特征在于聚芳醚酮环状予聚体加入催化剂后在350℃以下长时间(60分钟以内)加热不发生开环反应，加热至380℃以上，在短时间内进行开环反应形成线性高分子量聚芳醚酮。
2.如权利1所述的聚芳醚酮环状予聚体的开环聚合，其特征在于聚芳醚酮环状化合物为PEAEKMKC、P2ETFDEKC、PPMKMKC、PPKC、PETFDEKMKC、PEEEKC；
3.如权利1、2所述的聚芳醚酮环状予聚体的开环聚合，其特征在于催化剂为K2CO3,CsF，其用量分别为1.5～3.0％,0.2～1.0％。
全文摘要
本发明是属于聚芳醚酮环状予聚体的开环聚合技术。本发明是向予先制备的聚芳醚酮环状预聚体中加入一定量的特定催化剂后,即可保证在350℃以下长时间(60分钟内)加热不发生开环反应以利于予浸工艺的进行,又要在高于380℃温度时在较短时间发生开环反应形成高分子量线性聚合物,获得高强度复合材料。
文档编号C08G8/28GK1231301SQ9910316
公开日1999年10月13日 申请日期1999年3月24日 优先权日1999年3月24日
发明者吴忠文, 陈春海, 张万金, 周宏伟, 姜振华 申请人:吉林大学