[发明专利]一种低温缩聚法制备聚对苯二甲酰对苯二胺树脂的方法

权利要求书

1.一种低温缩聚法制备聚对苯二甲酰对苯二胺树脂的方法，以TPC和PPD为原料， N，N-二甲基咪唑啉酮为溶剂，利用低温溶液缩聚法制备PPTA树脂的方法，所进行的反应 方程式如下：

其特征在于其工艺流程主要包括三部分：原料的预处理、溶剂体系的合成以及树脂的 制备，按照下述步骤进行：一、原料的预处理过程：

(1)单体的纯化：

①PPD的纯化：将PPD粉末加入升华装置中，启动真空泵，待压力降到小于800Pa时， 硅油浴加热，进行减压升华，重复升华操作2次；将升华后的PPD固体粉末取出并加入到 蒸馏装置中，启动真空泵，待压力降到小于800Pa时，硅油浴加热下进行减压蒸馏；蒸馏 结束后，取出固体馏分，避光密封保存备用；②TPC的纯化：在上述装置下，将TPC粉末 加入圆底烧瓶，启动真空泵，待压力降到小于800Pa时，硅油浴加热，进行减压蒸馏，重 复蒸馏操作2次，取出固体馏分，密封保存备用；

(2)溶剂的脱水：

依次向干燥的圆底烧瓶中加入质量比为50∶1～100∶1的溶剂N，N-二甲基咪唑啉酮和氢化 钙固体粉，启动真空泵，待压力降到0～800Pa，进行减压蒸馏，减压蒸馏速度为12～60滴/h， 将脱水后的溶剂密闭保存备用；

(3)碱金属或碱土金属的氯化物的干燥脱水：

碱金属或碱土金属的氯化物研磨成粉末后于马弗炉加热焙烧，加热温度300～700℃； 加热时间0.5～6h；其中所述的碱金属或碱土金属的氯化物为氯化钙，氯化锂，氯化钾，氯 化镁中的一种或几种的混合物；

(4)氮气的干燥过程：

开启氮气钢瓶阀门，氮气出来后依次经过甘油鼓泡装置，KOH干燥塔，氯化钙干燥塔， 变色硅胶干燥塔最后经缓冲瓶导入反应体系；

二、溶剂体系的合成：

将氮气通入干燥的四口烧瓶，排完瓶内空气后，加入脱水后的N，N-二甲基咪唑啉酮和 干燥后的碱金属或碱土金属的氯化物粉末，其中N，N-二甲基咪唑啉酮与碱金属或碱土金属 的氯化物的质量比为10∶1～150∶1，充分摇匀，使其完全溶解，放入氮气保护的干燥器内待 用；

三、树脂的具体制备方法如下：

在反应容器中，通入已经干燥的氮气，加入脱水后的溶剂体系，在搅拌下加入提纯后 的对苯二胺粉末，完全溶解，使得对苯二胺的摩尔浓度为0.2～1.5mol/L，用冰盐浴冷却至 -15℃～10℃，向冷却后溶液中加入三正丁胺(TBA)，使得三正丁胺与对苯二胺摩尔比为 0.5～2.0，然后加入对苯二甲酰氯粉末，使其与对苯二胺摩尔比为1.000～1.012，在温度-10 ℃～50℃下进行反应，总反应时间为1～5h，反应体系凝胶化后，迅速加快搅拌速度至 1000～8000r/min，待反应物成玉米屑状，停止搅拌，50～80℃熟化2h，水洗至中性，常压 120℃下干燥5h，得到淡黄色聚合物粉末。

2.根据权利要求1所述的一种低温缩聚法制备聚对苯二甲酰对苯二胺树脂的方法，其特 征在于步骤一原料的预处理过程中：

(1)单体的纯化：

①PPD的纯化：将PPD粉末加入升华装置中，启动真空泵，待压力降到小于650Pa硅油 浴加热，进行减压升华，重复升华操作2次；将升华后的PPD固体粉末取出并加入到蒸馏 装置中，启动真空泵，待压力降到小于650Pa，硅油浴加热下进行减压蒸馏；蒸馏结束后， 取出固体馏分，避光密封保存备用；②TPC的纯化：在上述装置下，将TPC粉末加入圆底 烧瓶，启动真空泵，待压力降到小于650Pa，硅油浴加热，进行减压蒸馏，重复蒸馏操作2 次，取出固体馏分，密封保存备用；

(2)溶剂的脱水：

依次向干燥的圆底烧瓶中加入质量比为70∶1～90∶1的溶剂N，N-二甲基咪唑啉酮和氢化 钙固体粉，启动真空泵，待压力降到0～650Pa，进行减压蒸馏，减压蒸馏速度为20～30滴/h； 将脱水后的溶剂密闭保存备用；

(3)碱金属或碱土金属的氯化物的干燥脱水：

碱金属或碱土金属的氯化物研磨成粉末后于马弗炉加热焙烧，加热温度350～450℃； 加热时间1～2h；其中所述的碱金属或碱土金属的氯化物为氯化钙或氯化锂的一种或两种。