一種聚苯醚的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，更具體的講是一種聚苯醚的制備方法，其包括以下步驟：在反應(yīng)器中加入氯化亞銅、吡啶、2,6-二甲基苯酚，再加入1,4-二氧六環(huán)和水的混合溶劑，攪拌溶解；室溫下向反應(yīng)器中緩慢滴加雙氧水，滴加時(shí)間控制在1～2h，滴定完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng)3～5h；反應(yīng)結(jié)束后將溶液倒入含5%鹽酸的甲醇溶液中，抽濾收集沉淀，用鹽酸甲醇溶液洗滌3～5次，真空干燥得白色聚苯醚粉末，本發(fā)明采用的混合溶劑對(duì)聚苯醚分子量的調(diào)控非常有效，水的含量增大，分子量較大的聚苯醚溶解度減少，達(dá)到一定的分子量就沉淀下來(lái)使反應(yīng)終止，水的含量大小可作為控制分子量的有效手段，根據(jù)需要的分子量可以調(diào)整混合溶劑的比例。
【專利說(shuō)明】一種聚苯醚的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，更具體的講是一種聚苯醚的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚苯醚(PPE)是由2，6- 二取代基苯酚經(jīng)氧化偶聯(lián)聚合而成的熱塑性樹脂，一般呈土黃色粉末狀，最常用的是由2，6-二甲基苯酚合成的聚苯醚，具有優(yōu)良的綜合性能。其分子結(jié)構(gòu)決定了該種工程材料具有良好的熱力學(xué)性能，它在-16(Tl90°C的溫度范圍內(nèi)連續(xù)工作，高溫下熱蠕變性是所有熱塑性工程材料中最優(yōu)異的。PPE在較寬的溫度范圍內(nèi)均能保持良好的電性能，力學(xué)性能，即使在高溫下也能保持良好的拉伸強(qiáng)度和抗蠕變性，吸水率低及優(yōu)良的耐化學(xué)腐燭性和耐熱水性。
[0003]聚苯醚熔融溫度高、粘度大、熔體流動(dòng)性差，成型加工困難。工業(yè)上應(yīng)用的一般都是改性聚苯醚，主要是通過(guò)加入相容劑進(jìn)行共混改性。對(duì)于熱塑性聚合物，除了本身的結(jié)構(gòu)外分子量也是影響粘度、熔融溫度的主要因素。
[0004]聚苯醚的制備工藝是以2，6- 二甲基苯酚為原料，甲苯、鄰二氯苯、硝基苯、甲醇等為溶劑，銅胺絡(luò)合物為催化劑，通入氧氣，經(jīng)氧化偶合的方法縮聚而成。CN 1435439A公開了一種制備聚苯醚的方法，在由良溶劑、金屬鹽、胺化合物及苯酚化合物構(gòu)成的聚合溶液中通入含氧氣體將苯酚化合物氧化聚合，得到聚苯醚之后，在聚合溶液中混合螯合劑水溶液而停止聚合。此類方法合成的聚苯醚分子量大，而且溶劑多為劇毒，污染嚴(yán)重。
[0005]由于聚苯醚在水和1，4- 二氧六環(huán)的混合溶劑中溶解度不同，當(dāng)分子量遞增到一定程度時(shí)，聚合物就會(huì)沉淀析出，鏈增長(zhǎng)終止。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本專利旨在克服現(xiàn)有聚苯醚制備工藝的種種不足，采用微毒的二氧六環(huán)和水混合溶劑代替劇毒的硝基苯等芳烴溶劑，清潔的雙氧水代替氧氣，提供一種環(huán)保的低分子量聚苯醚的制備方法。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種聚苯醚的制備方法，包括以下步驟:
(1)在反應(yīng)器中加入氯化亞銅、吡啶、2，6-二甲基苯酚，再加入1，4- 二氧六環(huán)和水的混合溶劑，攪拌溶解；
(2)室溫下向反應(yīng)器中緩慢滴加雙氧水，滴加時(shí) 間控制在f2h，滴定完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng):3-5 h ；
(3)反應(yīng)結(jié)束后將溶液倒入含5%鹽酸的甲醇溶液中，析出淡黃色沉淀，抽濾收集沉淀，用鹽酸甲醇溶液洗滌3飛次，真空干燥得白色聚苯醚粉末。
[0008]上述氯化亞銅用量為2，6- 二甲基苯酚摩爾量的3~4%。
[0009]上述吡啶的用量為2，6- 二甲基苯酚摩爾量的6~7倍。
[0010]上述雙氧水的用量為2，6- 二甲基苯酚摩爾量的6~7倍。[0011]上述雙氧水為30%雙氧水。
[0012]上述1，4- 二氧六環(huán)和水的混合溶劑用量為2，6- 二甲基苯酚摩爾量的28~30倍。
[0013]上述混合溶劑中1，4- 二氧六環(huán)與水的體積比為9: f 1:3。
[0014]優(yōu)選的，上述1，4_ 二氧六環(huán)與水的體積比為7:廣1:2。
[0015]本發(fā)明采用的混合溶劑對(duì)聚苯醚分子量的調(diào)控非常有效，水的含量越大，聚苯醚的分子量易越低。水的含量增大，分子量較大的聚苯醚溶解度減少，達(dá)到一定的分子量就沉淀下來(lái)使反應(yīng)終止。水的含量大小可作為控制分子量的有效手段，根據(jù)需要的分子量可以調(diào)整混合溶劑的比例。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好的了解本發(fā)明，但并不因此限制本發(fā)明。
[0017]用高溫凝膠色譜依次測(cè)量合物的數(shù)均分子量^、重均分子量Mw聚，I, 2，4，-三氯苯為淋洗劑，測(cè)試溫度160°C。
[0018]實(shí)施例1 1、將244g2，6-二甲基苯酚、7.3g氯化亞銅、500ml吡啶加入到反應(yīng)器中，然后加入混合溶劑3.65L (體積比1，4- 二氧六環(huán):水=7:1),攪拌溶解；
2、室溫下向反應(yīng)器中緩慢滴加雙氧水500ml，滴加時(shí)間控制在lh，滴定完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng)3h ；
3、反應(yīng)結(jié)束后將溶液倒入含5%鹽酸的甲醇溶液中，析出淡黃色沉淀。抽濾收集沉淀，用鹽酸甲醇溶液洗滌3次，真空干燥得白色聚苯醚粉末。
[0019]收率9L 7%，重均分子量 Mw=10271g/mol，數(shù)均分子量 Mn=2850 g/mol。
[0020]實(shí)施例2
同實(shí)施例1，所不同的是:
步驟(1)中混合溶劑體積比體積比1，4- 二氧六環(huán):水=2:1。
[0021]收率87.4%，重均分子量 Mw=4255g/mol，數(shù)均分子量 Mn=1880 g/mol。
[0022]實(shí)施例3
同實(shí)施例1，所不同的是:
步驟(1)中混合溶劑體積比體積比1，4- 二氧六環(huán)冰=1:2。
[0023]收率79.6%，重均分子量 Mw=1766g/mol，數(shù)均分子量 Mn=935 g/mol。
[0024]對(duì)比實(shí)施例
同實(shí)施例1，所不同的是:
步驟(1)中溶劑采用等量的1，4-二氧六環(huán)。
[0025]重均分子量Mw=17483g/mol,數(shù)均分子量 Mn=7904 g/mol。
[0026]由上述實(shí)施例1-3和對(duì)比實(shí)施例可以明顯看出水的含量越大，聚苯醚的分子量易越低，水的含量增大，分子量較大的聚苯醚溶解度減少，達(dá)到一定的分子量就沉淀下來(lái)使反應(yīng)終止，水的含量大小可作為控制分子量的有效手段，根據(jù)需要的分子量可以調(diào)整混合溶劑的比例。
【權(quán)利要求】
1.一種聚苯醚的制備方法，包括以下步驟: (1)在反應(yīng)器中加入氯化亞銅、吡啶、2，6-二甲基苯酚，再加入1，4- 二氧六環(huán)和水的混合溶劑，攪拌溶解； (2)室溫下向反應(yīng)器中緩慢滴加雙氧水，滴加時(shí)間控制在f2h，滴定完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng):3~5 h ； (3)反應(yīng)結(jié)束后將溶液倒入含5%鹽酸的甲醇溶液中，析出淡黃色沉淀，抽濾收集沉淀，用鹽酸甲醇溶液洗滌3飛次，真空干燥得白色聚苯醚粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯醚的制備方法，其特征在于:所述氯化亞銅用量為.2，6- 二甲基苯酚摩爾量的3~4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯醚的制備方法，其特征在于:所述吡啶的用量為.2，6- 二甲基苯酚摩爾量的6~7倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯醚的制備方法，其特征在于:所述雙氧水的用量為.2，6- 二甲基苯酚摩爾量的6~7倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種聚苯醚的制備方法，其特征在于:所述雙氧水為30%雙氧水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯醚的制備方法，其特征在于:所述1，4-二氧六環(huán)和水的混合溶劑用量為2，6- 二甲基苯酚摩爾量的28~30倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯醚的制備方法，其特征在于:步驟(1)所述混合溶劑中1,4-二氧六環(huán)與水的體積比為9: f 1:3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種聚苯醚的制備方法，其特征在于:所述1，4-二氧六環(huán)與水的體積比為7:廣1:2。
【文檔編號(hào)】C08G65/44GK103709398SQ201310725304
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】張成如 申請(qǐng)人:濟(jì)南開發(fā)區(qū)星火科學(xué)技術(shù)研究院