[发明专利]一种四元共聚聚芳醚酮及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种四元共聚聚芳醚酮及其制备方法和应用，属于聚芳醚酮类树脂合成技术领域。本发明提供了一种四元共聚聚芳醚酮，所述四元共聚聚芳醚酮的四元共聚结构能够增大分子链扭曲结构，增加分子空间位阻，有效限制了分子链的有序化进程和有序程度，从而大大降低了聚合物的结晶速率和熔点。本发明提供的四元共聚聚芳醚酮具有低熔点、低结晶速率的特性，因此该树脂具有非常宽的加工窗口，可以满足长时间加工方法及二次加工的要求，条件更容易控制；而且加工成型完成之后，通过对制品的热处理，可以调控制品的结晶程度，使制品具有良好的力学性能，特别适用于注塑成型、挤出成型以及热塑性复合材料的成型。

技术领域

本发明涉及聚芳醚酮类树脂合成技术领域，尤其涉及一种四元共聚聚芳醚酮及其制备方法和应用。

背景技术

聚芳醚酮是一种重要的特种工程塑料，具有优异的耐热、耐磨和耐辐照等综合性能，在航空航天、机械化工和电气电子等领域有重要应用。传统的聚芳醚酮是一类热塑性半结晶性聚合物，半结晶结构的存在使得聚芳醚酮制品的力学性能非常优异。但半结晶结构的存在也使得聚芳醚酮材料加工温度高，因而对于加工设备的耐温等级和设备尺寸精度的要求很高，导致聚芳醚酮材料的加工成本居高不下。此外，在采用挤出成型、模压成型或热塑性复合材料成型等加工方法对聚芳醚酮材料进行加工时，需要控制聚芳醚酮树脂的结晶速率，避免因树脂结晶速率过快导致的制品内应力过大以及外形翘曲等问题。因此，一般在树脂聚合过程中通过配方调整加入共聚单体，制备出结晶速率适当的聚芳醚酮树脂。

公开号为CN 104761717 B的中国专利公开了一种通过四元共聚法制备一系列聚芳醚酮树脂的方法，该聚芳醚酮四元共聚物分子链中包括含氮杂原子结构，通过N上的孤对电子和金属基体之间的相互作用力，使得共聚物对金属基材具有较好附着力，来改善聚芳醚酮与金属的结合能力，虽然为四元共聚，但其聚芳醚酮四元共聚物结构为非结晶聚醚醚酮，限制了其应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四元共聚聚芳醚酮及其制备方法和应用，所述四元共聚聚芳醚酮为半结晶聚醚醚酮树脂，且具有低熔点和低结晶速率。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种四元共聚聚芳醚酮，具有式I所示结构：

其中，x＝0.10～0.99，y＝0.01～0.99；n为聚合度且n≥1且n为整数；

Ar为

R₁和R₂独立为且R₁≠R₂。

优选的，所述四元共聚聚芳醚酮包括：

且n＝10～800、且n＝10～800、且n＝10～800、且n＝10～800且n＝10～800。

本发明提供了上述技术方案所述四元共聚聚芳醚酮的制备方法，包括以下步骤：

将双氟单体、二酚单体、催化剂和有机溶剂混合，进行成盐反应，得到第一产物；

将所述第一产物进行聚合反应，得到四元共聚聚芳醚酮；

所述双氟单体包括4,4'-二氟二苯甲酮，所述双氟单体还包括1,4-双(4-氟苯甲酰基)苯或1,3-双(4-氟苯甲酰基)苯；

所述二酚单体为对苯二酚、间苯二酚、4,4'-二羟基联苯、3,4'-二羟基联苯、3,3'-二羟基联苯、4,4'-二羟基二苯醚、3,4'-二羟基二苯醚、3,3'-二羟基二苯醚、1,4-双(4-羟基苯氧基)苯、1,3-双(3-羟基苯氧基)苯、1,3-双(4-羟基苯氧基)苯、1,4-双(3-羟基苯氧基)苯、4,4'-二羟基二苯甲酮、1,4-双(4-羟基苯甲酰基)苯和1,3-双(4-羟基苯甲酰基)苯中的任意两种；