聚亚芳基硫醚及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410815000.7

申请日:

2011.03.08

公开号:

CN104558610A

公开日:

2015.04.29

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08G 75/02申请日:20110308|||公开

IPC分类号:

C08G75/02

主分类号:

C08G75/02

申请人:

SK化学株式会社

发明人:

金圣基; 林在凤; 李世镐

地址:

韩国京畿道

优先权:

10-2010-0021388 2010.03.10 KR

专利代理机构:

北京安信方达知识产权代理有限公司11262

代理人:

牟静芳; 郑霞

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内容摘要

本发明涉及能够显示并维持极好的性能的聚亚芳基硫醚及其制备方法,其中聚亚芳基硫醚在熔融聚合后即刻显示出具有2-10mm大小的小球的形状并具有基于总的树脂的重量的300ppm或更低的残留溶剂含量。这样的聚亚芳基硫醚可显示并维持极好的性能,具体地是,其在产品中不产生气泡或在表面上不产生斑痕,具有极好的机械性能诸如拉伸强度及类似性能,且因此可有益地应用于涉及聚亚芳基硫醚的制备以及利用该聚亚芳基硫醚的成型产品的制造的工业领域中。

权利要求书

权利要求书
1.  一种制备聚亚芳基硫醚的方法,包括使包括二碘代芳族化合物和含硫化合物的反应物进行聚合反应;并在120至160℃下干燥聚合产物1至2小时。

2.  根据权利要求1所述的用于制备聚亚芳基硫醚的方法,其中所述反应物还包括基于100重量份的所述含硫化合物的1至20重量份的聚合终止剂。

3.  根据权利要求1所述的用于制备聚亚芳基硫醚的方法,其中所述聚合终止剂是选自由二苯硫、二苯醚、联苯、二苯甲酮、单碘代芳基化合物和二苯基二硫醚组成的组中的至少一种。

4.  根据权利要求3所述的用于制备聚亚芳基硫醚的方法,其中所述二碘代芳族化合物是选自由二碘苯、二碘萘、二碘联苯、二碘双酚和二碘二苯甲酮组成的组中的至少一种。

5.  根据权利要求1所述的用于制备聚亚芳基硫醚的方法,其中所述聚合反应在基于硝基苯的催化剂的存在下进行。

6.  聚亚芳基硫醚,其通过根据权利要求1至6中任一项所述的方法制备,其中所述聚亚芳基硫醚具有265至320℃的熔点。

7.  根据权利要求6所述的聚亚芳基硫醚,其中所述聚亚芳基硫醚在聚合后即刻为2至10mm大小的小球形式,并具有基于树脂的总重量的300ppm或更低的残留溶剂含量。

说明书

说明书聚亚芳基硫醚及其制备方法
本申请是申请日为2011年3月8日,申请号为201180012876.2,发明名称为“聚亚芳基硫醚及其制备方法”的申请的分案申请。
发明领域
本发明涉及可展示并维持极好性能的聚亚芳基硫醚以及制备其的方法。
发明背景
当前,聚亚芳基硫醚是典型的工程塑料,并且由于其高度的耐热性、耐化学性、耐火性以及电绝缘性而在高温和腐蚀环境以及电子产品中存在巨大需求。主要用途包括电脑配件、汽车配件、接触腐蚀性化学材料的部件的涂层,以及工业用耐化学纤维及类似物。
目前,聚苯硫醚(PPS)是唯一市售的聚亚芳基硫醚。根据当前PPS的商业化生产过程,对二氯苯(pDCB)和硫化钠被用作原材料并在极性有机溶剂诸如N-甲基吡咯烷酮及类似物中进行反应。该方法被称为麦式过程(Macallum process),并且在美国专利第2,513,188号和第2,583,941号中公开了基本过程,其中提出了一些可用的极性溶剂,但是N-甲基吡咯烷酮(NMP,沸腾温度202~204℃)是当前最常用的。该过程使用二氯芳族化合物作为原材料,并生成氯化钠(NaCl)作为副产物。
同时,在聚合反应后将麦式过程中获得的PPS洗涤并干燥,并获得粉末形式。通过这些过程产生的粉末PPS可在后续的成型过程或使用的过程中发生显著的排气,与聚合后即刻相比引起性能下降。另外,根据以上方 法,由于PPS被PPS中的残留物例如水分、残留反应物或残留有机溶剂及类似物分解,因此可在注射成型的产品的表面上产生斑痕。而且,为了防止在注射成型的产品的表面上产生斑痕,应经常清洗注射塑模的表面。
同时,因为排气含有气味,其可污染工作场所的环境。
发明概述
本发明的目的是提供可展示并维持极好性能的聚亚芳基硫醚(PAS)。
本发明的另一目的是提供制备聚亚芳基硫醚的方法。
本发明的又一目的是提供通过使聚亚芳基硫醚成型而制造的成型产品,膜、片或纤维。
本发明提供了在聚合后即刻为2至10mm大小的小球形式并具有基于树脂的总重量的300ppm或更低的残留溶剂含量的聚亚芳基硫醚。
在一些实施方式中,所述残留溶剂可包括水和有机溶剂。
在一些实施方式中,所述聚亚芳基硫醚可具有3,000至1,000,000的数均分子量。
在一些实施方式中,所述聚亚芳基硫醚可具有3,000至50,000的数均分子量。
在一些实施方式中,由重均分子量比数均分子量定义的分散度可以是2.0至4.0。
在一些实施方式中,所述聚亚芳基硫醚可具有265至320℃的熔点。
本发明还提供了制备聚亚芳基硫醚的方法,包括使包括二碘代芳族化合物和含硫化合物的反应物进行聚合反应;并在120至160℃下干燥聚合产物1至2小时。
反应物还可包括基于100重量份的含硫化合物的1至20重量份的聚合终止剂。
聚合终止剂可以是选自由以下组成的组中的至少一种:二苯硫、二苯 醚、联苯、二苯甲酮、单碘代芳基化合物、苯并噻唑、苯并噻唑亚磺酰胺、秋兰姆、二硫代氨基甲酸酯及二苯基二硫醚。所述二碘代芳族化合物可以是选自由二碘苯、二碘萘、二碘联苯、二碘双酚和二碘二苯甲酮组成的组中的至少一种。
另外,熔融聚合反应可在180至250℃的温度及50至450托的压力的初始反应条件下在升温至270至350℃的最终温度并降压至0.001至20托的最终压力的过程中进行1至30小时。聚合反应可在基于硝基苯的催化剂存在下进行。
本发明还提供了通过使聚亚芳基硫醚成型而制造的产品。
在一些实施方式中,所述产品是膜、片或纤维形式。
附图简述
图1是显示根据一个实施例混合聚亚芳基硫醚树脂和玻璃纤维的注射成型样本的表面的照片。
图2是显示根据对比实施例混合聚亚芳基硫醚树脂和玻璃纤维的注射成型样本的表面的照片。
发明详述
以下,将详细地说明本发明。
作为重复研究可展示并维持极好性能的聚亚芳基硫醚的结果,本发明人完成了本发明。
根据现有的制备方法,在有机溶剂诸如N-甲基吡咯烷酮(NMP)的存在下使二氯芳族化合物和硫化钠及类似物发生聚合反应以制备聚亚芳基硫醚,且在聚合反应后,进行用于除去氯化钠(NaCl)和低聚物的洗涤和干燥过程以获得粉末聚亚芳基硫醚。然而,粉末聚亚芳基硫醚可在后续的成型过程或使用的过程中产生显著的排气,且因此,当被制成终产品时,其可展示出差的性能。另外,根据该方法,由于聚亚芳基硫醚被聚亚芳基 硫醚中的残留反应物或残留有机溶剂分解,观察到聚合物的性能(包括机械性能)下降。而且,现有的方法具有因排气所致的注射成型产品的表面上产生斑痕或者塑模的表面上产生污染物的问题,并且为了防止注射成型产品的表面上的斑痕和污染物,应停止注射成型过程,并应经常清洗注射塑模。另外,其具有排气引起气味并污染工作场所的环境的缺点。
通过现有过程制备的聚亚芳基硫醚中的残留溶剂包括水分(水)、苯酚、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丁内酯及类似物。同时,本文中术语‘残留溶剂’被定义为包括水分(水)和有机溶剂。具体地,根据本发明,残留溶剂中不包括N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
同时,为了克服以上问题,在研究可展示与聚合后即刻相比相等或更好性能的聚亚芳基硫醚的过程中,当在聚合后经受干燥过程或成型过程或用作成型产品时,本发明人发现,如果聚合的聚亚芳基硫醚是一定大小的小球代替粉末的形式并且在聚合树脂中具有300ppm或更小的残留溶剂含量,则其可展示并维持极好的性能。
聚亚芳基硫醚可通过以下制备方法来制备,其中聚亚芳基硫醚可在不使用单独的有机溶剂作为反应介质的情况下通过使包括单体的反应物发生聚合并短时间干燥而容易地获得。即,与通过现有方法聚合的聚合后即刻为粉末形式的聚亚芳基硫醚相反,根据本发明的以上实施方案的聚亚芳基硫醚在聚合后即刻为具有一定水平以上的大小的小球形式。另外,由于在聚合过程中聚亚芳基硫醚不使用有机溶剂作为反应介质并且聚亚芳基硫醚在聚合后即刻为一定大小的小球形式,接触空气的表面积相对小,干燥后从空气中吸收的水并不多,且因此,残留溶剂含量极低。
另外,这种聚亚芳基硫醚在成型过程或成型产品的使用过程中产生少的排气,并且很少发生由树脂中残留有机溶剂所引起的聚亚芳基硫醚的分解以及由此所致的性能的下降。
根据本发明的一个实施方案的聚亚芳基硫醚具有2至10mm的大小(平均粒径),优选地聚合后即刻为小球形式,并且具有与树脂的总重量相比300ppm或更少的残留溶剂含量。
由于本发明的聚亚芳基硫醚在聚合后即刻为小球形式,并具有300ppm或更少的最少残留有机溶剂含量,其具有相对小的比表面积,且因此,可缩短干燥过程所需的能量和时间。另外,由于聚亚芳基硫醚具有最少的残留有机溶剂,因此很少发生在干燥或成型过程或使用过程中由残留溶剂所引起的树脂中的起泡沫,以及由此所致的排气和性能下降。
除非另外描述,否则表述‘在聚合后即刻’指‘通过使包括单体的反应物聚合并短时间干燥(在140℃至160℃的温度下持续1至2小时)而制备的树脂’,并表示在进行后续的熔融加工或成型过程之前。
另外,‘小球的大小’被定义为在聚合后即刻聚亚芳基硫醚的小球的长度、宽度、厚度或直径的各个测量值之中的最大值。同时,‘小球的大小’可通过测量‘在聚合后即刻’获得的小球形式的树脂的平均粒径来计算,并且例如,平均粒径可利用如以下实验实施例中所描述的游标卡尺来测量,并计算。
在本发明中,残留溶剂可包括水和有机溶剂,然而,由于有机溶剂不被用作聚合溶剂,因此残留溶剂大部分是水。因此,在300ppm或更少的残留溶剂含量中,有机溶剂含量可以是0至0.1ppm,并且剩余含量可以是水分(水)。最优选地,本发明的聚亚芳基硫醚可具有0ppm的有机溶剂含量。
另外,聚亚芳基硫醚可具有3,000至1,000,000,优选地3,000至50,000的数均分子量。另外,聚亚芳基硫醚可具有2.0至4.0的相对均匀的分散度,所述分散度由重均分子量比数均分子量来定义。
具有以上数均分子量和/或分散度的聚亚芳基硫醚可根据分子量或熔体粘度而制成各种产品。
根据以上实施方案的聚亚芳基硫醚展示出极好的热稳定性,并且其可具有265至320℃,优选地268至290℃,更优选地270至285℃的熔点(Tm)。通过将熔点(Tm)固定在高的范围内,当本发明的聚亚芳基硫醚被用作工程塑料时可展示出极好的性能,包括高强度及改善的耐热性。
另外,当根据以上实施方案的聚亚芳基硫醚与40wt%的玻璃纤维混合 并在140℃下维持塑模后进行注射成型时,在注射成型样本的表面上几乎观察不到可见的斑痕。‘斑痕’指与样本表面的原基底混合的其它颜色或斑点的痕迹。
另外,在使用过程中或者成型的前后,聚亚芳基硫醚的热性能可以维持而没有显著变化,且因此,其可有效地应用于需要极好的热稳定性的成型产品诸如家用加热器、LED灯座和电机绝缘体及类似物的领域中。
同样,与注射成型现有树脂的情况相比,根据以上实施方案的聚亚芳基硫醚展示出较高的拉伸强度。另外,在成型前后或使用过程中聚亚芳基硫醚的机械性能可以维持而没有显著变化,且因此,其可有效地应用于需要高机械强度的成型汽车配件、电子设备的壳体和CD激光拾取器的滑动壳体及类似物的领域中。
同时,根据本发明的另一实施方案,提供了制备以上说明的实施方案的聚亚芳基硫醚的方法,包括使包含二碘代芳族化合物和含硫化合物的反应物发生聚合反应;并将聚合产物在120至160℃下干燥1至2小时。
根据以上制备方法,有机溶剂不被用作反应介质,并且使包括单体的反应物聚合以制备聚亚芳基硫醚。因此,在聚合反应之后不需要进行除去有机溶剂的过程,并且在不进行单独的加工或成型过程的情况下可容易地获得小球代替粉末形式的聚亚芳基硫醚。
小球形式的聚亚芳基硫醚具有小的接触空气的面积,且因此,具有极低含量的包括水分的残留溶剂。具体地,根据本发明,呈一定大小的小球形式并具有低溶剂含量的聚亚芳基硫醚可通过在聚合之后优化聚亚芳基硫醚的干燥过程而获得。
同时,在聚合反应步骤中,反应物还可包括聚合终止剂。可以包含基于100重量份的含硫化合物的1至20重量份的含量的聚合终止剂。如果聚合终止剂的含量少于1重量份,则加入聚合终止剂的效果可能不明显,并且如果其大于20重量份,则可制备出分子量过低的聚亚芳基硫醚。
聚合终止剂不受限制,只要其可除去聚合物中的碘基以终止聚合,但是优选地,其可以是选自由以下组成的组中的至少一种:二苯硫、二苯醚、 联苯(或二苯基)、二苯甲酮、单碘代芳基化合物、苯并噻唑、苯并噻唑亚磺酰胺、秋兰姆、二硫代氨基甲酸酯及二苯基硫醚。更优选地,聚合终止剂可以是选自由以下组成的组中的至少一种:碘联苯、碘苯酚、碘苯胺、碘代二苯甲酮、2-巯基苯并噻唑、2,2’-二硫代二苯并噻唑、N-环己基苯并噻唑-2-亚磺酰胺、2-吗啉代硫代苯并噻唑、N,N-二环己基苯并噻唑-2-亚磺酰胺、一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二硫化二苯并噻唑(二硫化苯并噻唑)、以及二苯二硫。
更优选地,聚合终止剂可以是二苯硫、二苯醚、二硫化二苯并噻唑或联苯,其中苯基之间的官能团用作电子供体,因此展示出较高的聚合反应的反应性。
同时,可用于聚亚芳基硫醚的聚合反应的二碘代芳族化合物可包括二碘苯(DIB)、二碘萘、二碘联苯、二碘双酚、二碘二苯甲酮及其组合,但是并不限制于此,也可使用属于二碘代芳族化合物的化合物,其中另外结合烷基或砜基及类似物作为取代基,或者在芳基化合物中包含杂原子诸如氧或氮及类似物。根据碘原子的结合位置,二碘代芳族化合物可以是各种异构体的形式,并且其中碘以最远的距离对称地结合在两端的化合物诸如pDIB、2,6-二碘萘或p,p’-二碘联苯可能是最优选的。
而且,可使用的含硫化合物不被限制。通常,在室温下硫以环八硫(cyclooctasulfur,S8)的形式存在,但是也可使用任何其它市售的固态硫。
另外,可使用基于100重量份的含硫化合物的1000至1400重量份的含量的二碘代芳族化合物。如果二碘代芳族化合物的含量少于1000重量份,则可发生副反应,并且如果其含量大于1400重量份,则可能难以将反应器加热至期望的温度。
同时,聚合反应条件不被限制,只要可引发包括二碘代芳族化合物、含硫化合物和聚合终止剂的反应物的聚合。优选地,聚合可在升温及降压的条件下进行,并且在这种情况下,聚合反应可在180至250℃的 温度及50至450托的压力的初始反应条件下在升温至270至350℃的最终温度并降压至0.001至20托的最终压力的过程中进行1至30小时。
如果在升温且降压的条件下进行聚合反应,则热稳定性可以是极好的,并且即使当为了回收而应用时,熔体粘度变化率是0,且因此,机械性能与回收前相比是相等的或者是更好的。
同时,制备根据以上说明的实施方案的聚亚芳基硫醚的方法还可包括熔融混合反应物的步骤。熔融混合条件不被限制,只要可以熔融混合所有反应物,但是优选地,熔融混合可在130至200℃的温度下进行。
通过在聚合之前进行熔融混合,熔融聚合可以更容易地实现。
同时,聚合反应可在基于硝基苯的催化剂的存在下进行。另外,如果在聚合反应之前进行熔融混合步骤,则可在熔融混合步骤中加入催化剂。经确证,如果在基于硝基苯的催化剂的存在下聚合聚亚芳基硫醚,则可制备出与不存在催化剂的聚合相比具有较高熔点的聚亚芳基硫醚。如果聚亚芳基硫醚的熔点低,则在产品的耐热性上存在问题,且因此,为了制备需要耐热性的聚亚芳基硫醚,聚合反应可在基于硝基苯的催化剂的存在下进行。基于硝基苯的催化剂可包括1,3-二碘-4-硝基苯或者1-碘-4-硝基苯及类似物,但是并不限制于此。
通过以上说明的方法制备的聚亚芳基硫醚在熔融聚合后即刻呈2至10mm大小(平均粒径)的小球形式,并且其具有基于树脂的总重量的300ppm或更少的残留溶剂含量。
另外,通过以上说明的方法制备的聚亚芳基硫醚的性能如在聚亚芳基硫醚的实施方案中所提到的,所述性能包括数均分子量、由重均分子量比数均分子量定义的分散度、熔点、包括水和有机溶剂的残留溶剂的含量、拉伸强度及类似性能。
根据本发明的又一实施方案,提供了通过使聚亚芳基硫醚成型而制得的产品。成型产品可以是膜、片或纤维的形式。聚亚芳基硫醚可通过注射成型、挤压成型及类似方法加工成各种成型产品。成型产品可以是注射成型产品、挤压成型产品或吹塑成型产品。在注射成型的 情况下,就结晶而言,塑模温度可以优选地是30℃或更高,更优选地是60℃或更高,仍然更优选地是80℃或更高,并且就试样的改良而言,其可优选地是190℃或更低,更优选地是170℃或更低,仍然更优选地是160℃或更低。另外,成型产品可被用作电气和电子部件,建筑元件、汽车部件、机械部件或日用品,及类似物。另外,可将注射成型产品与填料诸如玻璃纤维或无机填料及类似物混合,且然后成型。填料含量不被限制,但是为了增加机械强度(包括拉伸强度及类似强度)且同时使聚亚芳基硫醚树脂维持极好的性能,在总混合组合物中可包括10至70wt%的含量,优选地30至65wt%的含量的填料。此外,成型产品可包括通常使用的添加剂诸如润滑剂或氧化稳定剂及类似物,但是种类和含量不被限制。
如果成型产品被提供为膜或片,则其可被制成各种膜或片,包括未拉伸向的、单轴拉伸的、双轴拉伸的膜、片及类似物。如果成型产品是纤维,则其可被制成各种纤维,包括未拉伸的、拉伸的、超拉伸的纤维及类似物,所述纤维可被用作机织物、针织物、非机织物(纺粘无纺布熔喷无纺布棉丝绳、网及类似物。
聚亚芳基硫醚可展示并维持极好的性能,特别是其在产品中不产生泡沫或者在表面上不产生斑痕,具有极好的机械性能诸如拉伸强度及类似性能,且因此,其可有效地应用于制备聚亚芳基硫醚以及利用该聚亚芳基硫醚来制造成型产品的工业领域中。
以下,将参照如下实施例和对比实施例来详细地说明本发明。然而,本发明并不限制于此。
[对比实施例]聚亚芳基硫醚的聚合、混合和注射成型
1.对比实施例1的聚亚芳基硫醚
制备Ryton P6聚亚芳基硫醚(Chevron Philips Company)。对比实施例1所制备的PAS为粉末形式,具有2μm的平均粒径,1500ppm的含水量,以及110ppm的有机溶剂含量。
2.对比实施例2的聚亚芳基硫醚
除数均分子量不同以外,通过与对比实施例1相同的方法将Ryton PR26(Chevron Philips Company)制备成聚合级聚合物。对比实施例2的PAS为粉末形式,具有1μm的平均粒径,1900ppm的含水量,以及100ppm的有机溶剂含量。
3.对比实施例3的聚亚芳基硫醚
除数均分子量不同以外,通过与对比实施例1相同的方法将hb级的PAS(Deyang Company)制备成聚合级聚合物。对比实施例3的PAS为粉末形式,具有0.1mm的平均粒径,2000ppm的含水量,以及210ppm的有机溶剂含量。
4.对比实施例1至3的聚亚芳基硫醚的混合以及注射成型
准备包括40wt%的常用玻璃纤维、0.3wt%的润滑剂、0.2wt%的氧化稳定剂及剩余含量的对比实施例1、2、3的每种PAS树脂的3种组合物。且然后,将组合物引入双螺杆挤出机中并混合(HAAKE Company,PolyLab System,340℃),且然后,将注射塑模温度固定在140℃,并将样本用注射成型机注射成型(Nissei Company,110吨,320℃)。
[实施例]聚亚芳基硫醚的聚合、混合和注射成型
1.实施例1的聚亚芳基硫醚的聚合
将包括4000g的对二碘苯(pDIB)、10g的聚合终止剂(二硫化二苯并噻唑)、340g的硫及15g的催化剂(1,3-二碘-4-硝基苯)的反应物在180℃下熔融混合。在使混合物的温度从180℃升高至340℃并使压力从大气压降低至10托的过程中进行聚合反应。在引发聚合后5小时,引入5g硫,且然后,使聚合反应再进行3小时以获得聚合物(PAS)。
聚合后,将聚合物在160℃下干燥2小时。所获得的聚合物具有4mm的平均粒径,及150ppm的含水量,及0ppm的有机溶剂含量。
2.实施例2的聚亚芳基硫醚的聚合
将包括4000g的对二碘苯(pDIB)、12g的聚合终止剂(二硫化二苯并噻唑)、345g的硫及15g的催化剂(1,3-二碘-4-硝基苯)的反应物在180℃下熔融混合。在使混合物的温度从180℃升高至340℃并使压力从大气压降低至10托的过程中进行聚合反应。在引发聚合后5小时,引入10g硫,且然后,使聚合反应再进行4小时以获得聚合物(PAS)。
聚合后,将聚合物在150℃下干燥1小时。所获得的聚合物具有3mm的平均粒径,及180ppm的含水量,及0ppm的有机溶剂含量。
3.实施例3的聚亚芳基硫醚的聚合
将包括4000g的对二碘苯(pDIB)、15g的聚合终止剂(二硫化二苯并噻唑)、340g的硫及15g的催化剂(1,3-二碘-4-硝基苯)的反应物在180℃下熔融混合。在使混合物的温度从180℃升高至340℃并使压力从大气压降低至10托的过程中进行聚合反应。在引发聚合后5小时,引入15g硫,且然后,使聚合反应再进行5小时以获得聚合物(PAS)。
聚合后,将聚合物在140℃下干燥1.5小时。所获得的聚合物具有5mm的平均粒径,及200ppm的含水量,及0ppm的有机溶剂含量。
4.实施例1至3的聚亚芳基硫醚的混合以及注射成型
制备包括40wt%的常用玻璃纤维、0.3wt%的润滑剂、0.2wt%的氧化稳定剂及剩余含量的实施例1、2和3的每种PAS树脂的3种组合物。且然后,将组合物引入双螺杆挤出机中并混合(HAAKE Company,PolyLab System,340℃),将注射塑模温度固定在140℃,且然后,并将样本用注射成型机注射成型(Nissei Company,110吨,320℃)。
同时,对比实施例1至3及实施例1至3的聚合反应的反应物、引入量以及时间描述于以下表1中。
【表1】


[实验实施例]
对比实施例和实施例的聚亚芳基硫醚的性能的测量
1.聚亚芳基硫醚的粒度分析
对比实施例中获得的聚亚芳基硫醚为粉末形式,并利用扫描电子显微镜(Hitachi Company,S-300N)来分析粒度。实施例中获得的聚亚芳基硫醚为几mm大小的小球形式,并利用游标卡尺来分析粒度。对比实施例1至3及实施例1至3中获得的聚亚芳基硫醚的粒度分析的结果描述于以下表2中。
2.聚亚芳基硫醚中残留有机溶剂含量的测量
将根据对比实施例和实施例的一定量的样品(约2g)分别密封在20mL的密封瓶中,并用HS(顶空)在180℃下加热30分钟,且然后,将所生成的气体自动转移到GC/MS(气相色谱-质谱仪)装置。且然后,用毛细管柱分离每种组分并定性分析,并利用标准物质(苯并噻唑)定量分析样品中每种组分的含量。
3.聚亚芳基硫醚中残留含水量的测量
利用Karl Fischer滴定仪将一定量的样品加热至样品的熔点280℃,利用氮气将气化的水分收集到Karl Fischer溶液中,且然后,利用电位差滴定出含水量。
4.熔体粘度的分析
对于根据对比实施例及实施例合成的聚合物的性能分析,利用旋转圆盘粘度计在300℃下测量熔体粘度(MV)。通过频率扫描方法来测量,测量了0.6至500rad/s的角频率,并将1.84rad/s时的粘度定义 为熔体粘度(M.V.)。测量值显示于以下表3中。
5.熔点(Tm)的测量
在以10℃/分钟的速率从30℃升温至320℃、冷却至30℃,且然后再次以10℃/分钟的速率从30℃升温至320℃的过程中利用差式扫描量热计(DSC)来测量熔点。测量值显示于以下表3中。
6.样本表面斑痕的评价
在对比实施例及实施例的聚亚芳基硫醚(包括40wt%的玻璃纤维)混合之后,可视觉上观察到在140℃的塑模温度下注射成型的样本表面的斑痕。测量值显示于以下表3中,其中表面斑痕的视觉评价方法如下。
*否:在注射成型的样本中没有表面斑痕或者有2%或更少的表面斑痕。
*是:在注射成型的样本中有4%或更多的表面斑痕。
典型地,根据实施例1和对比实施例3的样本的照片分别显示于图1和图2中。
7.拉伸强度的测量
根据描述于ASTM D638中的方法来测量拉伸强度。具体地,当利用UTM(万能材料试验机,Dong-il Shimadzu Corp.AG-X 10kN)以5mm/分钟的速度拉伸I型样本时所测量的值被确定为拉伸强度。测量值显示于以下表3中。
【表2】
 PAS的平均粒径PAS的粒径的标准偏差对比实施例12μm±0.4μm对比实施例21μm±0.2μm对比实施例30.1mm±3mm实施例14mm±0.5mm实施例23mm±0.3mm实施例35mm±0.6mm
【表3】

如表2和表3中所示,实施例中制得的产品具有低残留溶剂含量,且具体地,在PAS树脂中没有残留有机溶剂,且因此,注射成型后在样本的表面上没有斑痕。而且,实施例1至3在拉伸强度方面具有极好的性能。同时,对比实施例1至3具有高含水量和高残留溶剂含量(包括100ppm或更多的有机溶剂),且因此,产生表面斑痕,并且拉伸强度降低。
而且,图1和图2分别显示了根据实施例和对比实施例的混合的样本的表面。如图1中所示,实施例的样本未显示出斑痕。同时,在对比实施例的样本表面的照片中观察到一些斑痕。
根据这些结果,解释为,如果如对比实施例中一样包括大量的有机溶剂,则有机溶剂气化并包括在产品中,因此引起以上现象。

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本发明涉及能够显示并维持极好的性能的聚亚芳基硫醚及其制备方法,其中聚亚芳基硫醚在熔融聚合后即刻显示出具有2-10mm大小的小球的形状并具有基于总的树脂的重量的300ppm或更低的残留溶剂含量。这样的聚亚芳基硫醚可显示并维持极好的性能,具体地是,其在产品中不产生气泡或在表面上不产生斑痕,具有极好的机械性能诸如拉伸强度及类似性能,且因此可有益地应用于涉及聚亚芳基硫醚的制备以及利用该聚亚芳基硫醚的成型产。

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