专利名称:含蒽醌聚亚苯基砜共聚物及其合成方法
技术领域:
本发明属于高分子材料及其制备的技术领域,特别涉及含蒽醌结构聚亚苯基砜共聚物及其合成方法。
背景技术:
聚亚苯基砜(PPSU)材料刚性和韧性好,耐高温、耐热氧化,抗蠕变性能优良,耐无机酸、碱、盐溶液的腐蚀,耐离子辐射,无毒,耐蒸汽消毒,绝缘性和自熄性好,容易成型加工,一直以来在航空、机械、电子、食品加工及医疗器械等领域有着广泛应用。随着聚亚苯基砜应用领域的拓宽,尤其是作为医疗器械及航空航天精密零部件, 除具备基本的热学、力学性能外,还要求产品在使用过程中具有艳丽的外观和明显的可区分性,从而实现产品外观档次的提升,以颜色标记的零部件更容易辨别型号和用于流水线装配与操作。因此,近些年来对彩色聚芳醚酮/砜材料的需求日益增多。聚亚苯基砜材料加工温度在350 380°C,传统的有机染料分子很难在此温度下保持良好的热稳定性,而且染料的耐迁移性通常较差,这些都将导致被染色加工的聚亚苯基砜类产品色牢度较低。另一方面无机颜料与树脂基体之间存在较大的界面差异,很难实现其在树脂中的均匀分散,从而产生了树脂着色不均匀及表观性能下降等问题,而且分散剂的大量使用还会导致材料的力学性能下降。与本发明相近的背景技术是聚亚苯基砜的合成方法。典型的聚亚苯基砜制备方法为以4,4'-联苯二酚和4,4' -二氯二苯砜为原料,烷基砜为溶剂,无水碳酸钾或无水碳酸钠作为催化剂,经历成盐、预聚及聚合的过程,得到聚亚苯基砜共聚物。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,采用化学方法将具有良好热稳定性的蒽醌生色团分子以共价键方式引入到聚亚苯基砜体系中,合成出一种新型高分子材料;并且使其既能保持材料原有优异性能,同时具有明显的颜色改变,这将从根本上解决此类高分子材料的染色问题。本发明将1,5_ 二氯蒽醌导入到聚亚苯基砜体系中,合成出一种具有黄色本征颜色并透明的含蒽醌聚亚苯基砜共聚物。本发明的含蒽醌聚亚苯基砜聚合物的结构式如下
权利要求
1. 一种含蒽醌聚亚苯基砜共聚物,其结构式如下其中x+y = I, X = O. 01 O. 30 ;n = 100 150。
2.—种权利要求I的含蒽醌聚亚苯基砜共聚物的制备方法,以1,5_ 二氯蒽醌、4, 4/ - 二氟二苯砜和4,4'-联苯二酚为原料,无水碳酸钾或/和无水碳酸钠为成盐剂,环丁砜为溶剂,甲苯为带水剂,其中1,5_ 二氯蒽醌和4,4' -二氟二苯砜的摩尔比为I : 99 30 70,4,4/ -联苯二酚的加入量是1,5-二氯蒽醌和4,V -二氟二苯砜物质的量的总和,成盐剂用量为4,4'-联苯二酚物质的量的I. I倍,溶剂的质量与原料的质量之比为 80 : 20 70 : 30,带水剂用量按体积为溶剂的1/3 ;在装有机械搅拌、温度计和带水器的容器中加入上述物料,在氮气保护130°C下搅拌回流2 5小时将带水剂蒸出;再在6 10 小时内加热升温至160°C ;将产物倾入蒸馏水中,过滤、粉碎后先后经蒸馏水和乙醇煮沸洗涤,80°C下干燥,得到黄色含蒽醌聚亚苯基砜共聚物粉末。
3.按照权利要求2所述的含蒽醌聚亚苯基砜的合成方法,其特征在于,将蒽醌发色团分子直接以共价键引入到聚合物链段中。
全文摘要
本发明的含蒽醌聚亚苯基砜共聚物及其合成方法属于高分子材料的技术领域。含蒽醌的聚亚苯基砜是以4,4′-二氟二本砜,4,4′-联苯二酚及1,5-二氯蒽醌为原料,采用亲核缩聚方法将具有良好热稳定性的蒽醌生色团分子以共价键方式引入到聚亚苯基砜体系中,制备出了蒽醌含量在1%~30%,热分解温度在450℃以上的新型聚亚苯基砜共聚物。该系列聚合物具有良好的耐高温、抗氧化、抗腐蚀等特点,同时具有黄色本征颜色及良好的透明性。
文档编号C08G75/23GK102604097SQ20121006747
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者姜振华, 崔曾多, 张海博, 张静静 申请人:吉林大学