CN105754089A - 一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,其特征是:将2?萘甲醛、2,6?二甲苯酚和甲苯置于反应釜中,在氮气气氛中滴加硫酸水溶液和3?巯基丙酸,加热反应,用去离子水和甲苯洗涤后浓缩、析出晶体,干燥,得到双酚类功能单体;将2.6?二氯苯甲腈、二酚类单体、双酚类功能单体、无水碳酸钾、N,N二甲基吡咯烷酮和甲苯加入反应釜中,保温反应,即制得缩聚反应产物;将缩聚反应产物加入到去离子水或盐酸水溶液中煮沸,抽滤,去离子水冲洗固体,再将固体干燥,即制得耐高温聚芳醚腈树脂。本发明在传统聚芳醚腈的分子中引入了侧基含萘环结构的双酚类单体,制得的聚芳醚腈树脂的耐热性能和加工性能良好。

Description

一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法
技术领域
本发明属于高分子化合物的制备,涉及一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法。本发明制得的聚芳醚腈树脂具有良好的耐高温性能和加工性能,可以广泛用于工业、航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域。
背景技术
聚芳醚腈(简称PEN)具有高强度、高模量、高断裂韧性以及优良的尺寸稳定性,属于耐高温热塑性塑料,具有较高的玻璃化转变温度、熔点和负载热变型温度;并且,PEN树脂具有优异的耐化学药品性,高的阻燃性,加工性能优异(易于挤出和注射成型)。因此,PEN树脂在工业、航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域具有广泛的应用,开发利用前景十分广阔。除此之外,PEK常用作共混改性组分,同时赋予其它高分子材料高强度、高耐热性和高阻燃性。
PEN合成方法的研究始于20世纪70年代,1973年Verborgt采用二苯醚等芳醚单体与间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯以及5-氰基间苯二甲酰氯发生付-克酰基化反应,再用含有氰基的单官能团酰氯进行封端的方法合成了端基带有氰基的PEN。1974年Sivaramakishnan采用含砜基的芳醚单体与对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯以及5-氰基间苯二甲酰氯通过亲电取代反应,制备了一系列的聚芳醚腈砜材料。日本出光株式会社以2,6-二氯苯甲腈和间苯二酚为单体合成了最早商业化的PEN。
近年来,为了扩展PEN的性能、拓宽其应用,多种双酚类单体被用于代替间苯二酚,并与2,6-二氯苯甲腈反应合成新型的聚芳醚腈。例如,双酚S、酚酞和双酚A分别与2,6-二氯苯甲腈反应,制备了三种无定型聚芳醚腈,它们分别具有更好的耐热性、溶解性和韧性;联苯二酚和对苯二酚分别与2,6-二氯苯甲腈反应,制备了两种结晶型聚芳醚腈,它们分别具有更好的耐热性和更高的结晶度。
除了采用其它双酚类单体代替间苯二酚外,通过第三单体的引入,向聚芳醚腈结构中引入功能基是改变聚芳醚腈性能的更有效途径。例如,采用4,4’-二氟二苯甲酮与双酚A、2,6-二氯苯甲腈反应,向聚芳醚腈分子结构中引入了羰基;采用4,4’-二氯二苯砜腈与双酚A、2,6-二氯苯甲腈反应,合成了无定型的含砜聚芳醚腈聚合物;以2,5-二羟基苯磺酸钾盐、2,6-二氟苯甲腈和双酚A为单体,合成了一种磺化聚芳醚腈聚合物,可以用作离子交换树脂。除此之外,通过上述第三单体引入的方法,已经成功合成出含羧基、烯丙基、邻苯二甲腈和酞菁铜的聚芳醚腈。
上述的采用不同改性方法合成的以及含不同功能基的已报到PEN分别在耐热性、加工性、溶解性或者韧性等方面表现突出,但是,他们的耐热性提高往往会影响加工性能,使产物的加工性能降低;具体表现在:加工温度往往高于300℃,甚至高达350℃左右,致使其与其它树脂(例如聚碳酸酯)共混制备合金时容易诱发第二相高分子(聚碳酸酯)分解,挤出样料产生发泡现象。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足,通过第三单体的设计合成,提供一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法。采用本发明制得的PEN树脂侧基含可以在非共平面扭曲的萘环结构,其耐热性显著的同时不影响加工性能。本发明方法简单易行、反应条件易控制、产物提纯简单。
本发明的内容是:一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,其特征是步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将2~10重量份的2-萘甲醛、8~24重量份的2,6-二甲苯酚和60~200重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中,在氮气气氛中,向反应釜中滴加23~75重量份重量百分比浓度为60%的硫酸水溶液和0.04~0.2重量份3-巯基丙酸,控制在30~60min内滴完;滴完后,将该反应混合物加热至40~60℃,并保温反应8~12h,得到含红色沉淀的粘液;用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液2~4次,再用甲苯洗涤2~3次后浓缩、析出黄色晶体;过滤,将固体物即黄色晶体置于烘箱在30℃~50℃下干燥12~24h,得到双酚类功能单体(简称为PM);
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、5~118重量份二酚类单体、15~345重量份双酚类功能单体、130~340重量份无水碳酸钾、900~1970重量份N,N二甲基吡咯烷酮和450~950重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸1~3h之后,升温至150~180℃并保温反应0.5~2.5h,再在180~200℃下保温反应2~3h,即制得缩聚反应产物,此时,体系粘度大;
c、后处理:将1~10重量份缩聚反应产物加入到100~1000重量份去离子水或者100~1000重量份重量百分比浓度为1~2%的盐酸水溶液中煮沸0.5~3h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体,再将洗涤(干净)后的棕色固体在100~120℃下干燥(较好的是鼓风干燥)2~24h或者在温度30~50℃、压力0.01~0.05MPa下(真空)干燥2~24h,即制得耐高温聚芳醚腈树脂。
本发明的内容中:步骤b中所述二酚类单体可以是联苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、双酚A、双酚S、以及酚酞中的一种或两种以上的混合物。
本发明方法合成PEN树脂的化学反应式如下:
式中:OH-Ar-OH代表联苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、双酚A、双酚S和酚酞中的一种或两种以上的混合物。
与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:
(1)采用本发明,制得的PEN树脂侧基含有可以在非共平面扭曲的萘环结构,其耐热性显著的同时不影响加工性能;本发明在传统聚芳醚腈的分子中引入了侧基含萘环结构的双酚类单体,耐热性显著,并且,将其用于聚碳酸酯的共混改性时,相容性提高;
(2)采用本发明,制得的PEN树脂的耐热性和加工性能良好,具体指标的表现是:其起始分解温度约为440℃,挤出机加工温度约为250~280℃。在此加工温度范围内,本发明方法制备的PEN树脂可以和较多树脂(例如:聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯)进行共混,制备合金;
(3)本发明制备方法简单,容易操作,易于规模化生产,产物性能良好,实用性强。
附图说明
图1为本发明实施例所制备的PEN树脂的红外光谱;图1中,横坐标为波数/cm-1,纵坐标为透过率/%。2325cm-1处为氰基的伸缩振动吸收峰,1194cm-1和1136cm-1处为主链芳香醚键(Ar-O-Ar)的伸缩振动吸收峰,1588cm-1和1136cm-1为苯环或萘环骨架震动吸收峰,指纹区730~800cm-1处出现侧基上萘环的四个相邻氢和三个相邻氢的C-H面外震动吸收峰。由此可见,本发明方法成功合成了萘环侧基改性的PEN树脂;
图2为本发明实施例所制备的PEN树脂的热失重曲线;图2中,横坐标为温度/℃,纵坐标为残留质量/%。本发明实施例制备的PEN树脂的起始分解温度约为440℃,最大分解速度点温度约为477℃,在600℃高温下的碳残留仍有56%。由此可见,本发明方法成功合成了萘环侧基改性的PEN树脂具有好的耐热性。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1:
一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将2重量份的2-萘甲醛、8重量份的2,6-二甲苯酚和60重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中。在氮气气氛中,向反应釜中滴加23重量份浓度为60%的硫酸溶液和0.04重量份3-巯基丙酸,控制在30min内滴加结束;滴加结束后,将该反应混合物加热至40℃,并保温12h,直到粘液产生红色沉淀;
用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液3次,再用甲苯洗涤2次后浓缩、析出黄色晶体。将该黄色晶体置于真空烘箱中,在30℃下干燥24h,得到双酚类功能单体(后文记为PM);
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、5重量份联苯二酚、15重量份PM、130重量份无水碳酸钾、900重量份N,N二甲基吡咯烷酮和450重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸1h。之后,升温至150℃并保温反应0.5h。最后,在180℃下保温2h后反应结束,此时,体系粘度大,得到缩聚产物;
c、后处理:将1重量份缩聚反应产物加入至100重量份去离子水中煮3h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体。将洗涤干净后的棕色固体在100℃下鼓风干燥6h,得到侧基含萘环结构的聚芳醚腈。
实施例2:
一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将10重量份的2-萘甲醛、24重量份的2,6-二甲苯酚和200重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中。在氮气气氛中,向反应釜中滴加75重量份浓度为60%的硫酸溶液和0.2重量份3-巯基丙酸,控制在60min内滴加结束;滴加结束后,将该反应混合物加热至60℃,并保温8h,直到粘液产生红色沉淀;
用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液3次,再用甲苯洗涤2次后浓缩、析出黄色晶体。将该黄色晶体置于真空烘箱中,在50℃下干燥12h,得到双酚类功能单体(后文记为PM);
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、118重量份酚酞、345重量份PM、340重量份无水碳酸钾、1970重量份N,N二甲基吡咯烷酮和950重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸3h。之后,升温至180℃并保温反应0.5h。最后,在200℃下保温2h后反应结束,此时,体系粘度大,得到缩聚产物。
c、后处理:将1重量份缩聚反应产物加入至100重量份浓度为1%的盐酸水溶液中煮1h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体。将洗涤干净后的棕色固体在120℃下鼓风干燥2h得到侧基含萘环结构的聚芳醚腈。
实施例3:
一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将2重量份的2-萘甲醛、11重量份的2,6-二甲苯酚和90重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中。在氮气气氛中,向反应釜中滴加31重量份浓度为60%的硫酸溶液和0.08重量份3-巯基丙酸,控制在40min内滴加结束;滴加结束后,将该反应混合物加热至60℃,并保温10h,直到粘液产生红色沉淀;
用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液3次,再用甲苯洗涤2次后浓缩、析出黄色晶体。将该黄色晶体置于真空烘箱中,在40℃下干燥18h,得到双酚类功能单体(后文记为PM);
b、缩聚反应:将68份2.6-二氯苯甲腈、35份间苯二酚、45份PM、220份无水碳酸钾、1100份N,N二甲基吡咯烷酮和550份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸3h。之后,升温至180℃并保温反应2h。最后,在180℃下保温反应2h后反应结束,此时,体系粘度大,得到缩聚产物;
c、后处理:将1重量份缩聚反应产物加入至100重量份浓度为2%的盐酸水溶液中煮2h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体。将洗涤干净后的棕色固体在110℃下鼓风干燥4h,得到侧基含萘环结构的聚芳醚腈。
实施例4:
一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将6重量份的2-萘甲醛、18重量份的2,6-二甲苯酚和200重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中。在氮气气氛中,向反应釜中滴加65重量份浓度为60%的硫酸溶液和0.12重量份3-巯基丙酸,控制在40min内滴加结束;滴加结束后,将该反应混合物加热至50℃,并保温10h,直到粘液产生红色沉淀;
用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液3次,再用甲苯洗涤2次后浓缩、析出黄色晶体。将该黄色晶体置于真空烘箱中,在50℃下干燥12h,得到双酚类功能单体(后文记为PM);
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、98重量份双酚S、115重量份PM、240重量份无水碳酸钾、1200重量份N,N二甲基吡咯烷酮和900重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸2h。之后,升温至170℃并保温反应2.5h。最后,在190℃下保温反应2.5h后反应结束,此时,体系粘度大,得到缩聚产物。
c、后处理:将10重量份缩聚反应产物加入至1000重量份浓度为1%的盐酸水溶液中煮2h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体。将洗涤干净后的棕色固体在30℃下真空干燥24h得到侧基含萘环结构的聚芳醚腈。
实施例5:
一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将2重量份的2-萘甲醛、8重量份的2,6-二甲苯酚和150重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中。在氮气气氛中,向反应釜中滴加30重量份浓度为60%的硫酸溶液和0.0 4重量份3-巯基丙酸,控制在30min内滴加结束;滴加结束后,将该反应混合物加热至60℃,并保温8h,直到粘液产生红色沉淀;
用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液3次,再用甲苯洗涤2次后浓缩、析出黄色晶体。将该黄色晶体置于真空烘箱中,在50℃下干燥12h,得到双酚类功能单体(后文记为PM);
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、10重量份双酚A、115重量份PM、200重量份无水碳酸钾、1000重量份N,N二甲基吡咯烷酮和650重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸2.5h。之后,升温至180℃并保温反应1.5h。最后,在180℃下保温反应3h后反应结束,此时,体系粘度大,得到缩聚产物;
c、后处理:将10重量份缩聚反应产物加入至100重量份浓度为2%的盐酸水溶液中煮1.5h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体。将洗涤干净后的棕色固体在30~50℃下真空干燥6h得到侧基含萘环结构的聚芳醚腈。
实施例6:
一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将2重量份的2-萘甲醛、24重量份的2,6-二甲苯酚和200重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中。在氮气气氛中,向反应釜中滴加60重量份浓度为60%的硫酸溶液和0.1重量份3-巯基丙酸,控制在30min内滴加结束;滴加结束后,将该反应混合物加热至60℃,并保温8h,直到粘液产生红色沉淀;
用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液3次,再用甲苯洗涤2次后浓缩、析出黄色晶体。将该黄色晶体置于真空烘箱中,在50℃下干燥12h,得到双酚类功能单体(后文记为PM);
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、59重量份对苯二酚、25重量份PM、170重量份无水碳酸钾、1000重量份N,N二甲基吡咯烷酮和600重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸3h。之后,升温至180℃并保温反应2h。最后,在180℃下保温反应2h后反应结束,此时,体系粘度大,得到缩聚产物;
c、后处理:将5重量份缩聚反应产物加入至1000重量份去离子水中煮3h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体。将洗涤干净后的棕色固体在50℃下真空干燥6h得到侧基含萘环结构的聚芳醚腈。
实施例7:
一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将2重量份的2-萘甲醛、24重量份的2,6-二甲苯酚和200重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中。在氮气气氛中,向反应釜中滴加60重量份浓度为60%的硫酸溶液和0.1重量份3-巯基丙酸,控制在30min内滴加结束;滴加结束后,将该反应混合物加热至60℃,并保温8h,直到粘液产生红色沉淀;
用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液3次,再用甲苯洗涤2次后浓缩、析出黄色晶体。将该黄色晶体置于真空烘箱中,在50℃下干燥12h,得到双酚类功能单体(后文记为PM);
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、59重量份对苯二酚、10重量份双酚A、25重量份PM、170重量份无水碳酸钾、1000重量份N,N二甲基吡咯烷酮和600重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸3h。之后,升温至180℃并保温反应2h。最后,在180℃下保温反应2h后反应结束,此时,体系粘度大,得到缩聚产物;
c、后处理:将10重量份缩聚反应产物加入至600重量份去离子水中煮3h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体。将洗涤干净后的棕色固体在50℃下真空干燥6h得到侧基含萘环结构的聚芳醚腈。
实施例8:
一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将2重量份的2-萘甲醛、8重量份的2,6-二甲苯酚和60重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中,在氮气气氛中,向反应釜中滴加23重量份重量百分比浓度为60%的硫酸水溶液和0.04重量份3-巯基丙酸,控制在30min内滴完;滴完后,将该反应混合物加热至40℃,并保温反应12h,得到含红色沉淀的粘液;用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液2次,再用甲苯洗涤2次后浓缩、析出黄色晶体;过滤,将固体物即黄色晶体置于烘箱在30℃℃下干燥24h,得到双酚类功能单体;
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、5重量份二酚类单体、15重量份双酚类功能单体、130重量份无水碳酸钾、900重量份N,N二甲基吡咯烷酮和450重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸1h之后,升温至150℃并保温反应2.5h,再在180℃下保温反应3h,即制得缩聚反应产物,此时,体系粘度大;
c、后处理:将1重量份缩聚反应产物加入到100重量份去离子水或者100重量份重量百分比浓度为1%的盐酸水溶液中煮沸0.5h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体,再将洗涤(干净)后的棕色固体在100℃下干燥(较好的是鼓风干燥)(或者在温度30~50℃、压力0.01~0.05MPa下真空干燥)24h,即制得耐高温聚芳醚腈树脂。
实施例9:
一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将10重量份的2-萘甲醛、24重量份的2,6-二甲苯酚和200重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中,在氮气气氛中,向反应釜中滴加75重量份重量百分比浓度为60%的硫酸水溶液和0.2重量份3-巯基丙酸,控制在60min内滴完;滴完后,将该反应混合物加热至60℃,并保温反应8h,得到含红色沉淀的粘液;用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液4次,再用甲苯洗涤3次后浓缩、析出黄色晶体;过滤,将固体物即黄色晶体置于烘箱在50℃下干燥12h,得到双酚类功能单体;
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、118重量份二酚类单体、345重量份双酚类功能单体、340重量份无水碳酸钾、1970重量份N,N二甲基吡咯烷酮和950重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸3h之后,升温至180℃并保温反应0.5h,再在200℃下保温反应2h,即制得缩聚反应产物,此时,体系粘度大;
c、后处理:将10重量份缩聚反应产物加入到1000重量份去离子水或者1000重量份重量百分比浓度为2%的盐酸水溶液中煮沸3h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体,再将洗涤(干净)后的棕色固体在120℃下干燥(较好的是鼓风干燥)(或者在温度30~50℃、压力0.01~0.05MPa下真空干燥)2h,即制得耐高温聚芳醚腈树脂
实施例10:
一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将6重量份的2-萘甲醛、16重量份的2,6-二甲苯酚和130重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中,在氮气气氛中,向反应釜中滴加49重量份重量百分比浓度为60%的硫酸水溶液和0.1重量份3-巯基丙酸,控制在45min内滴完;滴完后,将该反应混合物加热至50℃,并保温反应10h,得到含红色沉淀的粘液;用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液3次,再用甲苯洗涤3次后浓缩、析出黄色晶体;过滤,将固体物即黄色晶体置于烘箱在40℃下干燥18h,得到双酚类功能单体;
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、62重量份二酚类单体、180重量份双酚类功能单体、235重量份无水碳酸钾、1435重量份N,N二甲基吡咯烷酮和700重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸2h之后,升温至165℃并保温反应1.5h,再在190℃下保温反应2.5h,即制得缩聚反应产物,此时,体系粘度大;
c、后处理:将5.5重量份缩聚反应产物加入到550重量份去离子水或者550重量份重量百分比浓度为1.5%的盐酸水溶液中煮沸1.7h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体,再将洗涤(干净)后的棕色固体在110℃下干燥(较好的是鼓风干燥)(或者在温度30~50℃、压力0.01~0.05MPa下真空干燥)13h,即制得耐高温聚芳醚腈树脂
实施例11~17:
一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将2~10重量份的2-萘甲醛、8~24重量份的2,6-二甲苯酚和60~200重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中,在氮气气氛中,向反应釜中滴加23~75重量份重量百分比浓度为60%的硫酸水溶液和0.04~0.2重量份3-巯基丙酸,控制在30~60min内滴完;滴完后,将该反应混合物加热至40~60℃,并保温反应8~12h,得到含红色沉淀的粘液;用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液2~4次,再用甲苯洗涤2~3次后浓缩、析出黄色晶体;过滤,将固体物即黄色晶体置于烘箱在30℃~50℃下干燥12~24h,得到双酚类功能单体(简称为PM);
各实施例中各组分原料的具体重量份用量见下表:
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、5~118重量份二酚类单体、15~345重量份双酚类功能单体、130~340重量份无水碳酸钾、900~1970重量份N,N二甲基吡咯烷酮和450~950重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸1~3h之后,升温至150~180℃并保温反应0.5~2.5h,再在180~200℃下保温反应2~3h,即制得缩聚反应产物,此时,体系粘度大;
各实施例中各组分原料的具体重量份用量见下表:
c、后处理:将1~10重量份缩聚反应产物加入到100~1000重量份去离子水或者100~1000重量份重量百分比浓度为1~2%的盐酸水溶液中煮沸0.5~3h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体,再将洗涤(干净)后的棕色固体在100~120℃下干燥(较好的是鼓风干燥)(或者在温度30~50℃、压力0.01~0.05MPa下真空干燥)2~24h,即制得耐高温聚芳醚腈树脂
各实施例中各组分原料的具体重量份用量见下表:
上述实施例8~17中:步骤b中所述二酚类单体可以是联苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、双酚A、双酚S、以及酚酞中的一种或两种以上的混合物。
上述实施例中:所采用的各原料均为市售产品。
上述实施例中:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为重量(质量)百分比例或本领域技术人员公知的百分比例;所述重量(质量)份可以均是克或千克。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数(温度、时间、压力、浓度等)和各组分用量数值等为范围的,任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例,本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims (2)

1. 一种耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,其特征是步骤为:
a、制备双酚类功能单体:将2~10重量份的2-萘甲醛、8~24重量份的2,6-二甲苯酚和60~200重量份的甲苯置于配备回流冷凝和搅拌装置的反应釜中,在氮气气氛中,向反应釜中滴加23~75重量份重量百分比浓度为60%的硫酸水溶液和0.04~0.2重量份3-巯基丙酸,控制在30~60min内滴完;滴完后,将该反应混合物加热至40~60℃,并保温反应8~12h,得到含红色沉淀的粘液;用去离子水洗涤该含红色沉淀的粘液2~4次,再用甲苯洗涤2~3次后浓缩、析出黄色晶体;过滤,将固体物即黄色晶体置于烘箱在30℃~50℃下干燥12~24h,得到双酚类功能单体;
b、缩聚反应:将68重量份2.6-二氯苯甲腈、5~118重量份二酚类单体、15~345重量份双酚类功能单体、130~340重量份无水碳酸钾、900~1970重量份N,N二甲基吡咯烷酮和450~950重量份甲苯加入安装有分水器的反应釜中,搅拌共沸1~3h之后,升温至150~180℃并保温反应0.5~2.5h,再在180~200℃下保温反应2~3h,即制得缩聚反应产物;
c、后处理:将1~10重量份缩聚反应产物加入到100~1000重量份去离子水或者100~1000重量份重量百分比浓度为1~2%的盐酸水溶液中煮沸0.5~3h后,抽滤得到棕色固体,抽滤过程中多次采用去离子水冲洗固体,再将洗涤后的棕色固体在100~120℃下干燥或者在温度30~50℃、压力0.01~0.05MPa下干燥2~24h,即制得耐高温聚芳醚腈树脂。
2.按权利要求1所述耐高温聚芳醚腈树脂的合成方法,其特征是:步骤b中所述二酚类单体是联苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、双酚A、双酚S以及酚酞中的一种或两种以上的混合物。
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