CN105622939B - 一种聚芳硫醚砜制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚芳硫醚砜制备方法。其中，采用的催化剂为磷酸三钠、醋酸钠和苯甲酸钠，选择的催化剂具有纯度高，含量稳定，容易准确配料的优点，所述催化剂的用量有利于聚芳硫醚砜的合成。所述脱水剂为Na2S·9H2O和甲苯，可以减少副产物的产生，且制得的聚芳硫醚砜粘度大。所述抽提的试剂为去离子水和/或丙酮，使得抽提效果好，获得的聚芳硫醚砜熔体指数低。采用此种工艺合成的聚芳硫醚砜，具有粘度大、纯度高的优点，市场潜力巨大，前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及聚芳硫醚砜的合成领域，更具体地说，本发明涉及一种聚芳硫醚砜的制备方法。
背景技术
聚芳硫醚砜具有优良的力学、电学性能、尺寸稳定性以及耐化学腐蚀性、耐辐射、阻燃等性能，由于分子主链结构中具有强极性的砜基(-SO2-)和芳基结构，使其玻璃化温度(Tg)高达215-226℃，成为了优良的耐热高分子材料。由于聚芳硫醚砜具有的优良性能，从事该材料的研究工作者越来越多，树脂的合成方法也越来越多样化，使其作为高性能的特种工程塑料和高性能树脂基复合材料在汽车、机械、航空、军工等领域得到越来越广泛的应用，具有极好的发展潜力和市场前景。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种聚芳硫醚砜的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种聚芳硫醚砜的制备方法，起始原料包括以下组分，按重量份计：
4,4-二氯二苯砜150-250份；
六甲基磷酰三胺30-50份；
二甲基甲酰胺30-50份；
催化剂15-30份；
脱水剂5-10份；
盐酸30-50份；
其制备方法包括如下步骤：
(1)辅料的脱水
往高压釜中加入将六甲基磷酰三胺、二甲基甲酰胺、脱水剂和催化剂，并将高压釜的温度升至150-200℃进行脱水，脱水反应的时间为0.5-1.0h，高压釜的反应压力为0.5-1.0MPa；
(2)预聚
接着再往高压釜中加入4,4-二氯二苯砜，同时将温度升高至190-210℃进行反应，得到预聚物，所述反应的时间为4-8h，高压釜的反应压力为1.0-2.0MPa；
(3)沉淀
将预聚后的预聚物放入到沉淀池中，同时加入盐酸进行沉淀处理，所述沉淀处理的时间为3-5h，所述盐酸的浓度为40％-50％；
(4)过滤
接着将沉淀反应后的溶液通过过滤器进行过滤处理，得到聚芳硫醚砜粗料，过滤的同时用热水洗涤，所述洗涤的次数为6-8次；
(5)抽提
过滤后进行萃取提纯，并且在温度100-140℃下再次干燥，干燥的时间为8-12h，获得聚芳硫醚砜产品。
优选的，所述步骤(1)中的催化剂为磷酸三钠、醋酸钠和苯甲酸钠。
优选的，所述磷酸三钠、醋酸钠和苯甲酸钠的重量比为1：1：1。
优选的，所述步骤(1)中的脱水剂为Na2S·9H2O和甲苯。
优选的，所述步骤(5)中抽提的试剂为去离子水和/或丙酮。
有益效果：本发明提供了一种聚芳硫醚砜的制备方法，所述催化剂为磷酸三钠、醋酸钠和苯甲酸钠，选择的催化剂具有纯度高，含量稳定，容易准确配料的优点，所述催化剂的用量有利于聚芳硫醚砜的合成。所述脱水剂为Na2S·9H2O和甲苯，可以减少副产物的产生，且制得的聚芳硫醚砜粘度大。所述抽提的试剂为去离子水和/或丙酮，使得抽提效果好，获得的聚芳硫醚砜熔体指数低。采用此种工艺合成的聚芳硫醚砜，具有粘度大、纯度高的优点，市场潜力巨大,前景广阔。
具体实施方式
实施例1：
一种聚芳硫醚砜的制备方法，起始原料包括以下组分，按重量份计：
4,4’-二氯二苯砜150份；
六甲基磷酰三胺30份；
二甲基甲酰胺30份；
磷酸三钠5份；
醋酸钠5份；
苯甲酸钠5份；
九水硫化钠(Na2S·9H2O)2.5份；
甲苯2.5份；
盐酸30份。
其制备方法包括如下步骤：
(1)辅料的脱水
往高压釜中加入将六甲基磷酰三胺、二甲基甲酰胺、九水硫化钠、甲苯、磷酸三钠、醋酸钠和苯甲酸钠，并将高压釜的温度升至150℃进行脱水，脱水反应的时间为0.5h，高压釜的反应压力为0.5MPa。
(2)预聚
接着再往高压釜中加入4,4-二氯二苯砜，同时将温度升高至190℃进行反应，得到预聚物，所述反应的时间为4h，高压釜的反应压力为1.0MPa。
(3)沉淀
将预聚后的预聚物放入到沉淀池中，同时加入盐酸进行沉淀处理，所述沉淀处理的时间为3h，所述盐酸的浓度为40％。
(4)过滤
接着将沉淀反应后的溶液通过过滤器进行过滤处理，得到聚芳硫醚砜粗料，过滤的同时用热水洗涤，所述洗涤的次数为6次。
(5)抽提
过滤后进行通过去离子水萃取提纯，并且在温度100℃下再次干燥，干燥的时间为8h，获得聚芳硫醚砜产品。
实施例2：
一种聚芳硫醚砜的制备方法，起始原料包括以下组分，按重量份计：
4,4-二氯二苯砜200份；
六甲基磷酰三胺40份；
二甲基甲酰胺40份；
磷酸三钠7.5份；
醋酸钠7.5份；
苯甲酸钠7.5份；
Na2S·9H2O 3.75份；
甲苯3.75份；
盐酸40份。
其制备方法包括如下步骤：
(1)辅料的脱水
往高压釜中加入将六甲基磷酰三胺、二甲基甲酰胺、九水硫化钠、甲苯、磷酸三钠、醋酸钠和苯甲酸钠，并将高压釜的温度升至175℃进行脱水，脱水反应的时间为0.75h，高压釜的反应压力为0.75MPa。
(2)预聚
接着再往高压釜中加入4,4-二氯二苯砜，同时将温度升高至200℃进行反应，得到预聚物，所述反应的时间为6h，高压釜的反应压力为1.5MPa。
(3)沉淀
将预聚后的预聚物放入到沉淀池中，同时加入盐酸进行沉淀处理，所述沉淀处理的时间为4h，所述盐酸的浓度为45％。
(4)过滤
接着将沉淀反应后的溶液通过过滤器进行过滤处理，得到聚芳硫醚砜粗料，过滤的同时用热水洗涤，所述洗涤的次数为7次。
(5)抽提
过滤后进行通过丙酮萃取提纯，并且在温度120℃下再次干燥，干燥的时间为10h，获得聚芳硫醚砜产品。
实施例3：
一种聚芳硫醚砜的制备方法，起始原料包括以下组分，按重量份计：
4,4-二氯二苯砜250份；
六甲基磷酰三胺50份；
二甲基甲酰胺50份；
磷酸三钠10份；
醋酸钠10份；
苯甲酸钠10份；
Na2S·9H2O 5份；
甲苯5份；
盐酸50份。
其制备方法包括如下步骤：
(1)辅料的脱水
往高压釜中加入将六甲基磷酰三胺、二甲基甲酰胺、九水硫化钠、甲苯、磷酸三钠、醋酸钠和苯甲酸钠，并将高压釜的温度升至200℃进行脱水，脱水反应的时间为1.0h，高压釜的反应压力为1.0MPa。
(2)预聚
接着再往高压釜中加入4,4-二氯二苯砜，同时将温度升高至210℃进行反应，得到预聚物，所述反应的时间为8h，高压釜的反应压力为2.0MPa。
(3)沉淀
将预聚后的预聚物放入到沉淀池中，同时加入盐酸进行沉淀处理，所述沉淀处理的时间为5h，所述盐酸的浓度为50％。
(4)过滤
接着将沉淀反应后的溶液通过过滤器进行过滤处理，得到聚芳硫醚砜粗料，过滤的同时用热水洗涤，所述洗涤的次数为8次。
(5)抽提
过滤后进行通过去离子水和丙酮萃取提纯，并且在温度140℃下再次干燥，干燥的时间为12h，获得聚芳硫醚砜产品。
本发明中的原料的重量份以克(g)计。经过以上工艺合成后，分别取出样品，测量结果如下：经过以上方法制备后，分别取出样品，测量结果如下：
根据上述表格数据可以得出，采用实施例2中的试验参数，更有利于聚芳硫醚砜的合成，合成出来的聚芳硫醚砜比现有技术合成出来的聚芳硫醚砜的粘度和热分解温度高，且具熔体指数低。
本发明提供了一种聚芳硫醚砜及其制备方法，所述催化剂为磷酸三钠、醋酸钠和苯甲酸钠，选择的催化剂具有纯度高，含量稳定，容易准确配料的优点，所述催化剂的用量有利于聚芳硫醚砜的合成。所述脱水剂为Na2S·9H2O和甲苯，可以减少副产物的产生，且制得的聚芳硫醚砜粘度大，所述抽提的试剂为去离子水和/或丙酮，使得抽提效果好，获得的聚芳硫醚砜熔体指数低。采用此种工艺合成的聚芳硫醚砜，具有粘度大、纯度高的优点，市场潜力巨大,前景广阔。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种聚芳硫醚砜制备方法，其特征在于，起始原料包括以下组分，按重量份计：
4,4’-二氯二苯砜150份；
六甲基磷酰三胺30份；
二甲基甲酰胺30份；
磷酸三钠5份；
醋酸钠5份；
苯甲酸钠5份；
九水硫化钠(Na2S·9H2O)2.5份；
甲苯2.5份；
盐酸30份；
其制备方法包括如下步骤：
(1)辅料的脱水
往高压釜中加入将六甲基磷酰三胺、二甲基甲酰胺、九水硫化钠、甲苯、磷酸三钠、醋酸钠和苯甲酸钠，并将高压釜的温度升至150℃进行脱水，脱水反应的时间为0.5h，高压釜的反应压力为0.5MPa；
(2)预聚
接着再往高压釜中加入4,4-二氯二苯砜，同时将温度升高至190℃进行反应，得到预聚物，所述反应的时间为4h，高压釜的反应压力为1.0MPa；
(3)沉淀
将预聚后的预聚物放入到沉淀池中，同时加入盐酸进行沉淀处理，所述沉淀处理的时间为3h，所述盐酸的浓度为40％；
(4)过滤
接着将沉淀反应后的溶液通过过滤器进行过滤处理，得到聚芳硫醚砜粗料，过滤的同时用热水洗涤，所述洗涤的次数为6次；
(5)抽提
过滤后进行通过去离子水萃取提纯，并且在温度100℃下再次干燥，干燥的时间为8h，获得聚芳硫醚砜产品；
或者起始原料包括以下组分，按重量份计：
4,4-二氯二苯砜200份；
六甲基磷酰三胺40份；
二甲基甲酰胺40份；
磷酸三钠7.5份；
醋酸钠7.5份；
苯甲酸钠7.5份；
Na2S·9H2O 3.75份；
甲苯3.75份；
盐酸40份；
其制备方法包括如下步骤：
(1)辅料的脱水
往高压釜中加入将六甲基磷酰三胺、二甲基甲酰胺、九水硫化钠、甲苯、磷酸三钠、醋酸钠和苯甲酸钠，并将高压釜的温度升至175℃进行脱水，脱水反应的时间为0.75h，高压釜的反应压力为0.75MPa；
(2)预聚
接着再往高压釜中加入4,4-二氯二苯砜，同时将温度升高至200℃进行反应，得到预聚物，所述反应的时间为6h，高压釜的反应压力为1.5MPa；
(3)沉淀
将预聚后的预聚物放入到沉淀池中，同时加入盐酸进行沉淀处理，所述沉淀处理的时间为4h，所述盐酸的浓度为45％；
(4)过滤
接着将沉淀反应后的溶液通过过滤器进行过滤处理，得到聚芳硫醚砜粗料，过滤的同时用热水洗涤，所述洗涤的次数为7次；
(5)抽提
过滤后进行通过丙酮萃取提纯，并且在温度120℃下再次干燥，干燥的时间为10h，获得聚芳硫醚砜产品；
或者起始原料包括以下组分，按重量份计：
4,4-二氯二苯砜250份；
六甲基磷酰三胺50份；
二甲基甲酰胺50份；
磷酸三钠10份；
醋酸钠10份；
苯甲酸钠10份；
Na2S·9H2O 5份；
甲苯5份；
盐酸50份；
其制备方法包括如下步骤：
(1)辅料的脱水
往高压釜中加入将六甲基磷酰三胺、二甲基甲酰胺、九水硫化钠、甲苯、磷酸三钠、醋酸钠和苯甲酸钠，并将高压釜的温度升至200℃进行脱水，脱水反应的时间为1.0h，高压釜的反应压力为1.0MPa；
(2)预聚
接着再往高压釜中加入4,4-二氯二苯砜，同时将温度升高至210℃进行反应，得到预聚物，所述反应的时间为8h，高压釜的反应压力为2.0MPa；
(3)沉淀
将预聚后的预聚物放入到沉淀池中，同时加入盐酸进行沉淀处理，所述沉淀处理的时间为5h，所述盐酸的浓度为50％；
(4)过滤
接着将沉淀反应后的溶液通过过滤器进行过滤处理，得到聚芳硫醚砜粗料，过滤的同时用热水洗涤，所述洗涤的次数为8次；
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