CN110330651A - 一种制备聚醚砜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制备聚醚砜的方法。本发明的方法包括如下步骤：（1）聚合反应：将原料4,4'‑双磺酰氯二苯醚与二苯醚，溶于溶剂中，加入催化剂无水氯化铁，通入惰性气体保护，开启搅拌，加热至120℃，待材料全部溶解后加入碳酸钾和二甲苯，升温至220℃回流2‑3小时，然后升温到230‑240℃进行聚合反应3‑5小时，聚合反应结束；所述的溶剂采用质量比为：10:10:1的异丙醇、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；（2）聚醚砜树脂沉析；（3）聚醚砜树脂的洗涤纯化。本发明便于缩短反应时间，提高反应收率。

Description

一种制备聚醚砜的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备聚醚砜的方法，属于有机化学技术领域。
背景技术：
聚醚砜是由4,4'-双磺酰氯二苯醚在无水氯化铁催化下，与二苯醚缩合制得。折射率1．85，玻璃化温度225℃，热变形温度203℃(1．82MPa)。耐热性介于聚砜和聚芳砜之间，长期使用温度180-200 ℃。耐老化性能优异，在180 ℃使用可达20年。耐燃性好．即使燃烧也不发烟。耐蠕变性好，在150 ℃和20MPa压力下的应变只有2．55%。现在生产聚醚砜大多是采用单一溶剂进行溶解，在一定程度上使得聚合反应时间较长，相同时间内产量较低。
发明内容：
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种制备聚醚砜的方法，能有效缩短反应时间，提高反应收率。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种制备聚醚砜的方法，该方法包括如下步骤：
（1）聚合反应：将原料4,4'-双磺酰氯二苯醚与二苯醚，溶于溶剂中，加入催化剂无水氯化铁，通入惰性气体保护，开启搅拌，加热至120℃，待材料全部溶解后加入碳酸钾和二甲苯，升温至220℃回流2-3小时，然后升温到230-240℃进行聚合反应3-5小时，聚合反应结束；所述的溶剂采用质量比为：10:10:1的异丙醇、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；
（2）聚醚砜树脂沉析；
（3）聚醚砜树脂的洗涤纯化。
所述的制备聚醚砜的方法，步骤（2）中所述的聚醚砜树脂沉析的具体操作方法是：将反应器温度降至95-100℃，搅拌的同时在反应器中加入异丙醇，再向反应器中加入沉析液继续搅拌1小时至获得完全沉析的白色浆料。
所述的制备聚醚砜的方法，步骤（3）中所述的聚醚砜树脂的洗涤纯化的具体方法是：利用去离子水萃取洗涤沉析后的白色浆料，反复循环5-6次，干燥即可。
所述的制备聚醚砜的方法，步骤（1）中所述4,4'-双磺酰氯二苯醚、二苯醚、碳酸钾的物质的量比为1:1:1，所述溶剂的总质量为固体物总质量的2.5-4倍，所述二甲苯的加入量为溶剂总质量的15%。
所述的制备聚醚砜的方法，步骤（2）中加入异丙醇的量为步骤（1）中固体物总质量的2.5-4倍。
所述的制备聚醚砜的方法，步骤（2）中的沉析液采用质量比为1:1的去离子水和二甲砜的溶液。
本发明优点是：本发明采用10:10:1的异丙醇、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液作为反应体系的溶剂，经过试验证明，缩短反应时间，提高反应收率。
具体实施方式：
一种制备聚醚砜的方法，该方法包括如下步骤：
（1）聚合反应：将原料4,4'-双磺酰氯二苯醚与二苯醚，溶于溶剂中，加入催化剂无水氯化铁，通入惰性气体保护，开启搅拌，加热至120℃，待材料全部溶解后加入碳酸钾和二甲苯，升温至220℃回流2-3小时，然后升温到230-240℃进行聚合反应3-5小时，聚合反应结束；所述的溶剂采用质量比为：10:10:1的异丙醇、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；
（2）聚醚砜树脂沉析；
（3）聚醚砜树脂的洗涤纯化。
所述的制备聚醚砜的方法，步骤（2）中所述的聚醚砜树脂沉析的具体操作方法是：将反应器温度降至95-100℃，搅拌的同时在反应器中加入异丙醇，再向反应器中加入沉析液继续搅拌1小时至获得完全沉析的白色浆料。
所述的制备聚醚砜的方法，步骤（3）中所述的聚醚砜树脂的洗涤纯化的具体方法是：利用去离子水萃取洗涤沉析后的白色浆料，反复循环5-6次，干燥即可。
所述的制备聚醚砜的方法，步骤（1）中所述4,4'-双磺酰氯二苯醚、二苯醚、碳酸钾的物质的量比为1:1:1，所述溶剂的总质量为固体物总质量的2.5-4倍，所述二甲苯的加入量为溶剂总质量的15%。
所述的制备聚醚砜的方法，步骤（2）中加入异丙醇的量为步骤（1）中固体物总质量的2.5-4倍。
所述的制备聚醚砜的方法，步骤（2）中的沉析液采用质量比为1:1的去离子水和二甲砜的溶液。
本发明优点是：本发明采用10:10:1的异丙醇、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液作为反应体系的溶剂，经过试验证明，缩短反应时间，提高反应收率。
具体实施例：
按照以下表1的将原料4,4'-双磺酰氯二苯醚与二苯醚，溶于溶剂中，加入催化剂无水氯化铁，通入惰性气体保护，开启搅拌，加热至120℃，待材料全部溶解后加入碳酸钾和二甲苯，升温至220℃回流2-3小时，然后升温到230-240℃进行聚合反应3-5小时，聚合反应结束；所述的溶剂采用质量比为：10:10:1的异丙醇、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；将反应器温度降至95-100℃，搅拌的同时在反应器中加入异丙醇，再向反应器中加入沉析液继续搅拌1小时至获得完全沉析的白色浆料。利用去离子水萃取洗涤沉析后的白色浆料，反复循环5-6次，干燥，测得聚醚砜树脂的收率，如下表所示：
异丙醇（公斤） 二甲基乙酰胺 聚乙烯吡咯烷酮 反应收率
对比例1 21 0 0 83.9%
对比例2 0 21 0 86.4%
对比例3 10.5 10.5 0 93.0%
对比例4 7 7 7 90.3%
对比例5 8 8 5 94.5%
对比例6 9 9 3 96.2%
实施例 10 10 1 98.1%
通过以上对比例和实施例可以看出，在同等反应条件下，相同的主料配比条件下，采用质量比为：10:10:1的异丙醇、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液作为溶剂，显著提高了反应收率。
以上仅是本发明的最佳实施例，本发明的方法包括但不限于上述实施例，本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (6)

1.一种制备聚醚砜的方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
（1）聚合反应：将原料4,4'-双磺酰氯二苯醚与二苯醚，溶于溶剂中，加入催化剂无水氯化铁，通入惰性气体保护，开启搅拌，加热至120℃，待材料全部溶解后加入碳酸钾和二甲苯，升温至220℃回流2-3小时，然后升温到230-240℃进行聚合反应3-5小时，聚合反应结束；所述的溶剂采用质量比为：10:10:1的异丙醇、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液；
（2）聚醚砜树脂沉析；
（3）聚醚砜树脂的洗涤纯化。
2.根据权利要求1所述的制备聚醚砜的方法，其特征是：步骤（2）中所述的聚醚砜树脂沉析的具体操作方法是：将反应器温度降至95-100℃，搅拌的同时在反应器中加入异丙醇，再向反应器中加入沉析液继续搅拌1小时至获得完全沉析的白色浆料。
3.根据权利要求1所述的制备聚醚砜的方法，其特征是：步骤（3）中所述的聚醚砜树脂的洗涤纯化的具体方法是：利用去离子水萃取洗涤沉析后的白色浆料，反复循环5-6次，干燥即可。
4.根据权利要求1所述的制备聚醚砜的方法，其特征是：步骤（1）中所述4,4'-双磺酰氯二苯醚、二苯醚、碳酸钾的物质的量比为1:1:1，所述溶剂的总质量为固体物总质量的2.5-4倍，所述二甲苯的加入量为溶剂总质量的15%。
5.根据权利要求1所述的制备聚醚砜的方法，其特征是：步骤（2）中加入异丙醇的量为步骤（1）中固体物总质量的2.5-4倍。
6.根据权利要求1所述的制备聚醚砜的方法，其特征是：步骤（2）中的沉析液采用质量比为1:1的去离子水和二甲砜的溶液。
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