專利名稱：一種酚酞聚芳醚酮及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種酚酞聚芳醚酮及其制備方法。
背景技術(shù)：
酚酞聚芳醚酮(PEK-C)是上世紀(jì)九十年代研究并發(fā)展的一種具有無定型結(jié)構(gòu)的聚芳醚酮。除了具有傳統(tǒng)聚芳醚酮的特點，如耐高溫、耐輻射、耐化學(xué)藥品、絕緣性能好和力學(xué)性能好之外，酚酞聚芳醚酮還具有溶解性好和可加工性能好等突出的優(yōu)點，是一類高性能工程塑料。而含環(huán)氧基團的樹脂是一類重要的熱固性樹脂，具有力學(xué)性能好、附著力強和耐熱性好等優(yōu)點，已被廣泛地用作結(jié)構(gòu)性粘合劑和纖維復(fù)合材料的基體樹脂等材料。由于酚酞聚芳醚酮和含環(huán)氧基團的樹脂的特點，含環(huán)氧基團的酚酞聚芳醚酮能夠結(jié)合兩者的特點，具有優(yōu)良的性能，可作為耐聞溫粘合劑、聞性能復(fù)合材料基體樹脂和功能聞分子材料等材料。目前，現(xiàn)有技術(shù)公開了多種含環(huán)氧基團的酚酞聚芳醚酮及其制備方法，比如在陳天祿等發(fā)表的、名稱為《含環(huán)氧端基酚酞聚芳醚酮E-PEK的合成及表征》的文章中，按照合成酚酞聚芳醚酮的方法，首先將酚酞與4，4’ - 二氯二苯酮以不同的摩爾比例進(jìn)行親核縮聚反應(yīng)，生成含-OK端基的聚醚酮低分子量預(yù)聚物，然后在90°C 105°C的溫度下，將所述含-OK端基的聚醚酮低分子量預(yù)聚物與過量的環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)4h 8h后，得到含環(huán)氧端基的酚酞聚芳醚酮(E-PEK)粗品，最后將反應(yīng)產(chǎn)物于乙醇-異丙醇中進(jìn)行分散沉淀，經(jīng)過濾，用水多次洗滌，以除去反應(yīng)中生成的鹽，將過濾后的反應(yīng)產(chǎn)物在80°C 120°C 的溫度下真空干燥至恒重，得到淡黃色的粉末狀樹脂，即純的含環(huán)氧端基的酚酞聚芳醚酮， 產(chǎn)率>90% (陳天祿等，應(yīng)用化學(xué)，1993，10 (I) :39 42)。上述制備方法制備的含環(huán)氧端基的酚酞聚芳醚酮的分子量為1000 8000，能夠溶于通用的有機溶劑，固化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為183°C 215°C，具有較好的加工性能和應(yīng)用性能，但是所得酚酞聚芳醚酮的環(huán)氧基團為分子鏈端的端基，數(shù)量固定，不能根據(jù)應(yīng)用需求調(diào)控環(huán)氧基團的數(shù)量，從而使所得酚酞聚芳醚酮的應(yīng)用范圍較小。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種酚酞聚芳醚酮及其制備方法， 本發(fā)明提供的酚酞聚芳醚酮的環(huán)氧基團位于聚合物分子鏈的側(cè)鏈，其數(shù)量能夠調(diào)控，應(yīng)用范圍較廣。本發(fā)明提供了一種具有式⑴結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮(I);其中，η為聚合度；I < m < 5。優(yōu)選的，I≤η≤500。優(yōu)選的，m為I或2。本發(fā)明還提供了一種酚酞聚芳醚酮的制備方法，包括以下步驟將具有式(II)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮、催化劑、有機溶劑和具有式(III)結(jié)構(gòu)的環(huán)氧鹵代烷烴混合，反應(yīng)后得到具有式(I)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮；
權(quán)利要求
1 具有式(I)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的酚酞聚芳醚酮，其特征在于，500。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的酚酞聚芳醚酮，其特征在于，m為I或2。
4.一種酚酞聚芳醚酮的制備方法，包括以下步驟將具有式(II)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮、催化劑、有機溶劑和具有式(III)結(jié)構(gòu)的環(huán)氧鹵代烷烴混合，反應(yīng)后得到具有式(I)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，I彡η彡500;所述具有式(III)結(jié)構(gòu)的環(huán)氧鹵代烷烴為環(huán)氧氯丙烷或1，2_環(huán)氧氯丁烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述具有式(II)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮與所述具有式(III)結(jié)構(gòu)的環(huán)氧鹵代烷烴的摩爾比為I : 3 I : O. I。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑為NaH、K2CO3>NaOH或KOH。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑與所述具有式(II)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮的摩爾比為(2 4) I。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為二甲基亞砜、二甲基甲酰胺或氯仿。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度為30°C 50°C，所述反應(yīng)的時間為8h 12h。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有式(I)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮，其中，n為聚合度；1≤m≤5。本發(fā)明提供了一種酚酞聚芳醚酮的制備方法，包括以下步驟將具有式(II)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮、催化劑、有機溶劑和具有式(III)結(jié)構(gòu)的環(huán)氧鹵代烷烴混合，反應(yīng)后得到具有式(I)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮；其中，n為聚合度；1≤m≤5；X為鹵素。在本發(fā)明提供的具有式(I)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮中，環(huán)氧基團位于聚合物分子鏈的側(cè)鏈，通過調(diào)節(jié)具有式(II)結(jié)構(gòu)的酚酞聚芳醚酮和具有式(III)結(jié)構(gòu)的環(huán)氧鹵代烷烴的投料比，能夠調(diào)控引入的環(huán)氧基團的數(shù)量，更加拓寬了酚酞聚芳醚酮的應(yīng)用范圍。另外，所述制備方法的反應(yīng)條件溫和，成本較低，易于推廣。
文檔編號C09J171/10GK102585210SQ201210041298
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者關(guān)興華, 周光遠(yuǎn), 王志鵬, 王紅華 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所