[发明专利]邻苯二甲腈封端聚苯醚及其制备方法与应用

权利要求书

1.邻苯二甲腈封端聚苯醚，其特征在于所述邻苯二甲腈封端聚苯醚的结构如式(I)所示：

式(Ⅰ)中，m与n之和为1～50中的整数；R1、R2、R3、R4、R5、R6分别为氢原子、烷基、苯基、烷氧基、卤素或卤代烷基，R1～R6相同或者不相同。

2.一种权利要求1所述的邻苯二甲腈封端聚苯醚的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)以一元酚和二元酚为原料，通过酚类单体氧化共聚反应，在催化剂的作用下得到双端羟基聚苯醚质量分数为5％～50％的双端羟基聚苯醚溶液；

(2)将步骤(1)所得双端羟基聚苯醚溶液与浓度为0.5mol/L～30mol/L碱性水溶液按照质量比为(5～100)：1计量并混合形成混合液，所得混合液在搅拌条件下于15℃～95℃下反应20min～180min，然后分离提取得到纯化后的双端羟基聚苯醚溶液；

(3)将步骤(2)所得纯化后的双端羟基聚苯醚溶液与邻苯二甲腈单体和催化剂混合形成混合体系，所得混合体系在搅拌条件下于50℃～120℃下进行封端反应10h～24h，反应完成后所得邻苯二甲腈封端聚苯醚溶液经分离提纯得到邻苯二甲腈封端聚苯醚；所述催化剂为碳酸钾或碳酸钠；所述纯化后的双端羟基聚苯醚溶液中的羟基与邻苯二甲腈单体的摩尔比为(2～4)：1；所述纯化后的双端羟基聚苯醚溶液中的羟基与催化剂的摩尔比为1：(1.3～2.3)。

3.根据权利要求2所述的邻苯二甲腈封端聚苯醚的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中，双端羟基聚苯醚溶液的制备方法包括以下步骤：

(11)将一元酚和二元酚按照摩尔比为(2～30)：1加入有机溶剂中，搅拌至完全溶解，然后加入金属-胺络合物作为催化剂，在氧化剂的作用下于20℃～60℃下进行氧化共聚反应，反应时间为1h～3h，得到聚合物溶液；所述有机溶剂为C6～C18芳香烃，或者C6～C18芳香烃和C1-C10烷基醇的混合溶剂；所述金属-胺络合物为金属盐和聚乙烯亚胺配体形成的络合物；所述氧化剂为氧气、空气或者由氧气和惰性气体组成的混合气；所述一元酚和二元酚中的羟基之和与金属-胺络合物中的胺配体的摩尔比为1:(0.001～0.5)；

(12)将步骤(11)得到的聚合物溶液与螯合剂溶液在搅拌条件下于70℃混合反应1h，之后分离提取，得到双端羟基聚苯醚质量分数为5％～50％的双端羟基聚苯醚溶液；所述螯合剂为氨三乙酸盐或/和乙二胺四乙酸盐；

所述双端羟基聚苯醚结构如式(II)所示：

式(II)中，m与n之和为1～50中的整数；R1、R2、R3、R4、R5、R6分别为氢原子、烷基、苯基、烷氧基、卤素或卤代烷基，R1～R6相同或者不相同。

4.根据权利要求2所述的邻苯二甲腈封端聚苯醚的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中，碱性水溶液为碱金属氢氧化物水溶液或碱金属盐水溶液。

5.根据权利要求4所述的邻苯二甲腈封端聚苯醚的制备方法，其特征在于所述碱金属氢氧化物水溶液中的碱金属氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；所述碱金属盐水溶液中的碱金属盐为碳酸钠、碳酸钾中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的邻苯二甲腈封端聚苯醚的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中，双端羟基聚苯醚溶液与碱性水溶液的混合液中进一步加入相转移催化剂，所述相转移催化剂与碱性水溶液中碱金属氢氧化物或碱金属盐的摩尔比为(0.005～0.05)：1。

7.根据权利要求6所述的邻苯二甲腈封端聚苯醚的制备方法，其特征在于所述相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的至少一种。

8.根据权利要求2-7中任一所述的邻苯二甲腈封端聚苯醚的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中，双端羟基聚苯醚溶液与碱性水溶液的质量比为(10～30)：1，所述碱性水溶液的浓度为2mol/L～10mol/L。