[发明专利]一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法

说明书

本发明公开了一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法，其是以全氟环丁基芳基醚酚聚合物、六氟双酚A、二卤代苯甲腈或二卤代对苯二甲腈、4,4’‑二氟二苯酮为原料，在催化剂和氮气气氛下，经过两次的控温反应后，沉淀、过滤、洗涤和离心烘干，得到聚芳醚酮电缆料树脂。该材料有效的改善和提高聚合物的热稳定性、结晶性和溶解性，降低了聚合物的介电常数、介质损耗因数、高速传送频带的信号衰减率，同时保持了聚芳醚酮材料的优异性能，使该聚芳醚酮材料同时具有聚芳醚腈、聚醚醚酮和含氟结构三种材料的优点。

技术领域

本发明涉及一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法，属于高分子材料领域。

背景技术

聚芳醚酮是一种芳族热塑性特种工程塑料，具有良好的物理及化学性能，因而常被作为电缆料。然而，传统的聚芳醚酮聚合物之间形成均匀共混较难，对制备工艺要求较为复杂，并且其添加的助剂较多，无疑增加了产品成本，降低了电缆的可靠性。近年来，围绕改善加工性能，提高耐热等级问题，不断开发性能优异的此类新材料以满足不同的使用要求。例如在聚合物主炼上引入不同的功能基团，如萘环、氮杂萘环等；还有的将扭曲非共平面的杂萘联苯结构引入到聚合物主链中可以改善其溶解性，同时赋予其良好的耐热性以及在主链上引入不同的功能基团，如苯或者三氟甲基等，来提高聚芳醚酮的溶解性和耐热性。

其中，聚芳醚腈是一类含有氰基侧基的高性能工程塑料，具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性。由于强极性氰基侧基(—CN)的引入，一方面增加了分子链间的偶极-偶极作用，有利于在获得较高的耐热性能和机械强度的同时，增强树脂基体的附着力；另一方面，氰基作为一个潜在的交联点可以形成具有更高耐热性能的网络结构。

此外，用氟塑料(如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯等)作绝缘和护套材料制成的电线电缆，氟塑料材料的氧指数是PE塑料的3倍多，是PVC塑料1.5倍；其燃烧释放热量仅为木材的四分之一，为PE塑料的七分之一；同样条件下产生的烟比PVC材料小得多；其燃烧产物对设备、仪器的腐蚀性比PE、PVC材料低。除此之外，它的介电常数、介质损耗因数、高速传送频带的信号衰减比其他材料的电线电缆都小，物理机械性能比其他材料好。本发明是制备含有氰基和含氟结构的一种聚芳醚酮电缆料树脂，本申请人将氰基和全氟环丁基芳基醚结构引入到聚芳醚酮，可以有效的改善和提高聚合物的热稳定性、结晶性和溶解性，降低了聚合物的介电常数、介质损耗因数、高速传送频带的信号衰减率，同时保持了聚芳醚酮材料的优异性能，使该聚芳醚酮材料同时具有聚芳醚腈、聚醚醚酮和氟三种材料的优点。

发明内容

为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了一种聚芳醚酮电缆料树脂及其合成方法，该方法制备的聚芳醚酮电缆料树脂具有良好的耐热性及较多的交联点。

本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种聚芳醚酮电缆料树脂，结构式

如下所示：

m和n表示聚合度，为正整数。其中，1≤m≤200，1≤n≤500。

此外，本发明还公开了一种聚芳醚酮电缆料树脂的合成方法，包括如下步骤：将全氟环丁基芳基醚酚聚合物、六氟双酚A、二卤代苯甲腈或二卤代对苯二甲腈、4,4’-二氟二苯酮与催化剂按摩尔比为1：(1～6)：(1～3)：(1～3)：(2～3)置于有机溶剂和甲苯的混合溶液中，在N₂流作用下，进行两次控温反应后，立即将反应液在搅拌下倒入去离子水中沉淀，过滤，将过滤得到的沉淀物用去离子水浸泡，每隔4～8h更换水一次，重复5～8次后过滤，将浸泡后的沉淀物置于冷冻干燥箱中干燥10h，得到聚芳醚酮电缆料树脂样品；所述有机溶剂为N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜或N-甲基吡咯烷酮。

其中，所述两次控温反应是先于110～160℃反应2～8h，再于160～200℃反应2～12h。