專利名稱：聚苯腈硫醚樹脂的制備方法
技術領域：
本發明涉及聚芳醚腈樹脂，特別涉及一種聚苯腈硫醚樹脂的制備方法。
背景技術：
近年來特種工程塑料由于其優異的物理、化學性能廣泛應用于航空航天、電子電器、機械制造等領域，這其中最典型的代表品種之一就是聚苯硫醚樹脂。聚苯硫醚樹脂是一種結晶性的聚合物，具有優良的耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、阻燃、均衡的物理機械性能和極好的尺寸穩定性以及優良的電性能等特點，被廣泛用作結構性高分子材料，通過填充、改性后廣泛用作特種工程塑料。同時，還可制成各種功能性的薄膜、涂層和復合材料，在電子電器、 航空航天、汽車運輸等領域獲得成功應用。盡管聚苯硫醚樹脂具有眾多優點，但還是存在著一些不足之處，這主要表現在以下兩方面一是耐溫等級偏低，其玻璃化轉變溫度僅為92°C，經增強改性后的產品長期使用溫度也普遍低于200°C ；二是脆性較大，延伸率低，這就限制了其作為耐沖擊部件的使用。為了克服以上不足，各國科研工作者對聚苯硫醚樹脂進行了各種合成改性研究，如美國 Phillips Petroleum公司開發了聚苯硫醚砜、日本吳羽化學工業公司開發了聚苯硫醚酮、 日本Tosoh公司開發了聚苯硫醚酰胺等。這些品種都是在聚苯硫醚的主鏈上引入強極性基團后制成的聚合物，屬于聚苯硫醚樹脂主鏈結構改性品種。聚苯腈硫醚屬于聚苯硫醚樹脂側基改性品種，它是在聚苯硫醚的苯環上引入極性側基，聚苯硫醚的耐熱性能的顯著改善，同時保持優異的力學性能，產品的應用領域得以拓展到航空航天、電子電器、機械、化工等諸多領域。現今，國際上對聚苯硫醚的各種功能化材料研究較為迅速，部分發達國家聚苯硫醚及其改性物已在汽車、電子電氣等領域廣泛應用。但是在我國，目前僅有少量的無機填充增強改性聚苯硫醚品種出售，市場需求主要依賴進口，產品進口的高昂價格及其它苛刻條件讓國內企業無法承受。一方面聚苯硫醚的合成技術進展緩慢，另一方面聚苯腈硫醚的制備方法已被日本等國家壟斷。提供一種具有較好工業化前景的聚苯腈硫醚的制備方法是本發明力圖解決的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種聚苯腈硫醚的制備方法，其原料易得，條件易控，反應活性高，在常壓下即可穩定的獲得高分子量的聚苯腈硫醚樹脂產品，并且所得產品耐熱性能和力學性能優異，方法的工業化應用前景廣闊。本發明的目的是通過以下方案實現的
-種聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，所述聚苯腈硫醚樹脂具有
權利要求
1.一種聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，所述聚苯腈硫醚樹脂具有一一I^^jps-—所示的重復單元，其特征在于包括如下步驟(1)取原料、反應溶劑及脫水劑備用，原料包括二鹵代苯甲腈和堿金屬硫化物，反應溶劑為極性有機溶劑；(2)將堿金屬硫化物投入所述反應溶劑中，再于惰性氣體氣氛下攪拌并加入二鹵代苯甲腈，得反應體系；(3)向步驟(2)所得反應體系中加入氯化鋰，然后升高反應體系的溫度至反應溶劑的沸點，并在該沸點溫度下繼續攪拌2-10小時，得反應物；(4)過濾所述反應物，用沸水和有機溶劑交替洗滌過濾所得的固體后干燥，得到所需的聚苯腈硫醚樹脂。
2.根據權利要求1所述的聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，其特征在于步驟O)中，二鹵代苯甲腈加入前，對堿金屬硫化物所含水分進行脫水處理，所述脫水處理是將堿金屬硫化物投入所述反應溶劑中后，加入脫水劑甲苯或二甲苯，再于惰性氣體氣氛下攪拌并進行共沸蒸餾，待堿金屬硫化物所含水分被脫除后，蒸出脫水劑。
3.根據權利要求1所述的聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，其特征在于所述的二鹵代苯甲腈包括2，6- 二氯苯甲腈和/或2，6_ 二氟苯甲腈。
4.根據權利要求1所述的聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，其特征在于所述反應溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、N，N- 二甲基甲酰胺和/或N，N- 二甲基乙酰胺。
5.根據權利要求1所述的聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，其特征在于所述堿金屬硫化物包括硫化鈉、硫化鋰和/或硫化鉀。
6.根據權利要求1所述的聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，其特征在于步驟(4)所述有機溶劑包括丙酮、甲醇和/或乙醇。
7.根據權利要求1所述的聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，其特征在于步驟C3)所述氯化鋰的用量為反應溶劑質量的2-4%。
8.根據權利要求1至7任一權利要求所述的聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，其特征在于 原料中，二鹵代苯甲腈與堿金屬硫化物的摩爾比相等。
9.根據權利8所述的聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，其特征在于反應時按每100-400 克原料取1升反應溶劑的比例進行加料。
10.根據權利要求9所述的聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，其特征在于步驟中，有機溶劑的溫度不低于^°c。
全文摘要
本發明提供了一種聚苯腈硫醚樹脂的制備方法，是將堿金屬硫化物投入極性有機溶劑中，再于惰性氣體氣氛下攪拌并加入二鹵代苯甲腈和氯化鋰，然后升高反應體系的溫度至極性有機溶劑的沸點，并在該沸點溫度下繼續攪拌2-10小時，過濾所得產物，取過濾所得固體用沸水和有機溶劑交替洗滌，干燥，既得；本方法原料易得，反應條件易于實現，生產過程易于控制，反應活性高，在常壓下即可穩定的獲得高分子量的聚苯硫醚腈樹脂，適合規模化的工業生產，本方法所得產品特別適用于航空航天、電子電器、機械、化工等諸多領域。
文檔編號C08G75/02GK102382304SQ20111026331
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月7日 優先權日2011年9月7日
發明者王冰凌 申請人:四川立能特種材料股份公司