專利名稱：一種擠出級聚芳硫醚棒材及其制備方法
技術領域：
本發明涉及ー種擠出級聚芳硫醚棒材及其制備方法，屬于高分子合成領域。
背景技術：
聚芳硫醚，如聚苯硫醚、聚苯硫醚酮、聚苯硫醚砜由于其耐高溫、耐腐蝕、優良的電性能、機械性能和尺寸穩定性，廣泛用于汽車、航天航空、電子和食品工程技術方面。エ業化生產中，聚芳硫醚主要采用硫化鈉或硫磺溶液法制備。如Philips公司以硫化鈉和對ニ氯苯在氮氣中于極性溶劑NMP中加壓反應制備(US 33544129)，這種方法能耗大，成本高。中國專利CN1143652A報道在極性溶劑中以硫磺為原料加壓合成韌性聚苯硫醚樹脂，其反應過程中需要使用還原劑，エ藝較為復雜，反應副產物較多，產品不易提純，產物分子量及熔體粘度不高；CN1793202A德陽科技股份有限公司以以硫化鈉和對ニ氯苯為原料采用催化體系加壓合成纖維級聚苯硫醚樹脂，但其所得樹脂分子量約為5-6萬，聚合物的熔點約為2880C，熔融粘度及熔體強度仍然不夠高，達不到單螺桿擠出棒材或型材的高粘度及高熔體強度的要求，很難用于擠出制備高強高韌性聚苯硫醚型材。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足而提供ー種擠出級聚芳硫醚棒材的生產方法，其特點是采用硫化鈉(約含60%)，ニ鹵代苯和鹵代芳香化合物為原料，在極性溶劑中采用復相催化體系，通過三個階段反應，共聚制備高強度高韌性高熔點擠出級聚芳硫醚樹脂，并將所得樹脂經雙螺桿擠出造粒得到擠出級聚芳硫醚樹脂粒料，再將上述樹脂經雙螺桿擠出造粒制得擠出級聚芳硫醚樹脂粒料，再將粒料于溫度100°C -120°C干燥4-10小時后在單螺桿擠出機中擠出成均勻的棒材。本發明的目的由以下技術措施實現，``其中所述原料份數除特殊說明外，均為重量份數。擠出級聚芳硫醚樹脂的化學反應式為:
權利要求
1. 一種擠出級聚芳硫醚棒材，其特征在于該聚芳硫醚的化學反應結構式為:
2.按照權利要求1所述擠出級聚芳硫醚棒材，其特征在于該聚芳硫醚棒材的原料由以下組分組成，按重量份數計為: 以含量60%計的硫化鈉130份 ニ鹵代苯108-236份 鹵代芳香化合物0.4-40份 溶劑100-500份 助劑1-10份 催化劑1-20份 堿或強堿弱酸鹽0.1 -10份 其中，鹵代芳香化合物為X-Ar-X和X-Ar ’ -X的混合物。
3.按照權利要求1或2所述擠出級聚芳硫醚棒材的制備方法，其特征在于該方法包含以下步驟: (1)按重量份數計，將助劑1-10份，催化劑1-20份，堿0.1-10份，含60%的硫化鈉130份和溶劑100-500份，加入帶有氮氣出入管，分水器、攪拌器和溫度計的反應釜中，在氮氣保護下，于溫度150-200°C脫水反應0.5-4h，降溫至160-180°C，加入ニ鹵代苯108-236份和鹵代芳香化合物0.4-40份，于溫度180-260°C反應l_6h，再在溫度200_280°C保持l_8h，將反應液進行閃蒸回收一部分溶劑后，將聚合物料漿進行熱過濾，分離聚合物和溶劑，收集固體聚合物，用自來水洗滌、干燥，再用去離子水、丙酮提純，于溫度80-120°C，真空度0.07-0.09MPa，干燥8_24h，獲得超高分子量聚芳硫醚擠出級樹脂； (2)將上述擠出級樹脂經雙螺桿擠出機造粒制得擠出級聚芳硫醚樹脂粒料，再將粒料于溫度100°C _120°C，干燥4-10h，在單螺桿擠出機中擠出成均勻的棒材，單螺桿擠出機的加工溫度為300-350°C，喂料速度為80-450g/min，螺桿轉速為100_300r/min，擠出的樹脂熔體經模具冷卻定型后，以10-500mm/min的牽引速率制備均勻的聚芳硫醚棒材。
4.按照權利要求3所述擠出級聚芳硫醚棒材的制備方法，其特征在于助劑為草酸鈉、草酸鈣、甲酸鈉、甲酸鋰、氯化鈣、醋酸鈉、醋酸鋰、醋酸鈣、苯甲酸鈉、氯化鋰或磷酸三鈉中的任ー種。
5.按照權利要求3所述擠出級聚芳硫醚棒材的制備方法，其特征在于溶劑為N，N-ニ甲基丙烯基服、1，3- ニ甲基-2-咪唑啉酮、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰三胺、N-環己基吡咯烷酮、環丁砜、ニ甲基こ酰胺或N-甲基己內酰胺中的任ー種。
6. 照權利要求3所述擠出級聚芳硫醚棒材的制備方法，其特征在于催化劑為氯化亞銅、溴化亞銅、辛酸亞錫、羥基こ酸鈉、己內酰胺、6-氨基己酸、對氨基甲苯、乳酸鈉、聚こニ醇-600或對氨基苯磺酸鈉中的任ー種。
7.按照權利要求3所述擠出級聚芳硫醚棒材的制備方法，其特征在于堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；強堿弱酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀中的任ー種。
8.按照權利要求1所述擠出級聚芳硫醚棒材的的用途，其特征在于該擠出級聚芳硫醚棒材用于汽車、航天航空、電子工程方面。
全文摘要
本發明公開了一種擠出級聚芳硫醚棒材及其制備方法，其特點是按重量計，將助劑1-10份，催化劑1-20份，堿0.1-10份，含60％的硫化鈉130份和溶劑100-500份，加入帶有攪拌器和溫度計的反應釜中，在氮氣保護下，于溫度150-200℃脫水反應0.5-4h，降溫至160-180℃，加入二鹵代苯108-236份和鹵代芳香化合物0.4-40份，于溫度180-260℃反應1-6h，在溫度200-280℃保持1-8h，再將聚合物料漿進行熱過濾，收集固體聚合物，用自來水洗滌，用去離子水、丙酮提純，于溫度80-120℃真空度0.07-0.09MPa干燥8-24h，獲得超高分子量聚芳硫醚擠出級樹脂。將上述樹脂經雙螺桿擠出造粒制得擠出級聚芳硫醚樹脂粒料，經溫度100℃-120℃干燥4-10h，在單螺桿擠出機中擠成聚芳硫醚棒材。
文檔編號C08G75/02GK103087523SQ20121057468
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者張剛, 楊杰, 李志敏, 張坤, 任浩浩, 王孝軍, 龍盛如, 嚴永剛 申請人:四川大學