[发明专利]用于制备聚醚酰亚胺的方法和由该方法制备的聚醚酰亚胺

说明书

一种制备分离的聚醚酰亚胺组合物的方法，包括组合所合成的含有式(I)的单元的聚醚酰亚胺和熔融稳定量的三(C_8‑30酰基)甘油酯、式(II)的酸酐或包含前述中的至少一种的组合以提供混合物；以及从混合物中分离聚醚酰亚胺组合物，以提供分离的聚醚酰亚胺组合物，其具有在30分钟内在390℃、剪切速率为6.28rad/s、应变＝5％、和氮气下测得的复数黏度变化为+15％到‑20％、优选从+10％到‑20％、更优选从+5％至‑20％。

技术领域

本公开涉及用于制备聚(醚酰亚胺)的方法，特别是用于制备具有改善的耐热性的聚(醚酰亚胺)的方法。

背景技术

聚(醚酰亚胺)(PEI)是玻璃化转变温度(Tg)大于180℃的无定形、透明、高性能的聚合物。聚(醚酰亚胺)还具有高强度、韧性、耐热性和模量，以及广泛的耐化学性，因此广泛用于汽车、通信、航空航天、电气/电子、运输和医疗保健各种行业。聚(醚酰亚胺)已经在各种制备工艺中显示出多功能性，证明适用于包括注射模制、挤出和热成型的技术，以制备各种制品。

聚醚酰亚胺可以通过不同的方法例如在U.S.9,006,319中所描述的方法制备。在本文中为方便起见称为“缩聚方法”的一种方法中，官能化的N-烷基邻苯二甲酰亚胺与芳香族二羟基化合物的碱金属盐缩合以形成双酰亚胺，其随后被转化为二酐。然后在亚胺化反应条件下使二酐通过与有机二胺的反应聚合而形成聚醚酰亚胺。或者，在本文称为“醚形成聚合”方法的方法中，使硝基或卤素取代的酸酐与二胺反应，得到双(邻苯二甲酰亚胺)，然后在芳香族二羟基化合物的碱金属盐存在下聚合而形成聚醚酰亚胺。

出人意料的是，已经发现尽管这两种方法生产的聚合物具有相同的单元和分子量，但通过缩聚方法生产的聚醚酰亚胺比通过醚形成聚合方法生产的聚醚酰亚胺可以具有更好的熔体稳定性。特别地，与通过醚形成聚合方法制备的相同聚醚酰亚胺相比，通过缩聚方法制备的聚醚酰亚胺在长时间加热至其熔融温度以上后可具有较少的热降解。聚醚酰亚胺的热降解可以在制备工厂挤出机和模塑机两者中发生，并且可以导致产生可能弄脏挤出机熔体过滤器的黑色斑点，或者由于沉积物或展开导致部分缺陷。如果存在水分或空气，则可以加速这种热降解。

EP 2 644 640公开了由包括二羟基芳香族化合物的碱金属盐和5摩尔百分比或更大过量的单羟基芳香族化合物的碱金属盐的碱金属盐与双(卤代邻苯二甲酰亚胺)的反应的组合制备的聚醚酰亚胺。

US 8,357,773公开了纯化熔融聚酰亚胺如聚醚酰亚胺的汽提法。该方法使用蒸汽从聚醚酰亚胺中除去挥发性残余物质以提供具有良好熔体稳定性的纯化树脂。

已经使用各种方法来改善聚醚酰亚胺的熔体稳定性。例如，控制聚合化学计量可以提供具有较少反应性端基的聚醚酰亚胺，但在一些情况下，观察到熔体稳定性和黄度指数(YI)之间的平衡。本领域仍然需要用于制备具有改进的熔体稳定性、特别是在加热到高于聚醚酰亚胺的熔融温度之后的热降解更少的聚醚酰亚胺的方法。如果该方法不显著不利地影响聚醚酰亚胺的光学性质，那将是另一个优点。

发明内容