[发明专利]一种高性能聚砜树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高性能聚砜树脂，按摩尔百分比计，包括衍生自以下单体的结构单元：双酚A 10‑40mol％；含酰胺基团的芳香型双酚单体10‑40mol％；4,4’‑二氯二苯砜50mol％。本发明通过选用特定结构的含酰胺基团的芳香型双酚单体、双酚A和4,4’‑二氯二苯砜共聚制备得到主链含有刚性酰胺基团的新型聚砜树脂。相较于传统结构的聚砜，本发明聚砜的亲水性、耐热性和拉伸强度都得到有效提高；且有效降低了聚砜树脂中的环状低聚体含量(环状低聚体含量可以降至1％‑1.5％)，进一步拓宽了聚砜材料在水处理、光学仪器、生物医疗或航空航天等领域的应用。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高性能聚砜树脂及其制备方法和应用。

背景技术

聚砜(PSF)由双酚A和4,4’－二氯二苯砜通过成盐、缩聚制得，含有异丙基、醚键和砜基，为线性结构，其结构如式Ⅰ所示。

聚砜是热稳定性高、水解稳定性优良、模型收缩率低、电性能和机械性能适中、对酸、碱、醇、脂肪烃和盐溶液的抵抗性优良的产品，也是国内特种工程塑料产业化最早、产能和需求最大的一个品种。开展增强型聚砜改性研究是近年来聚砜材料的研究方向，如改变聚砜的介电、疏水、机械等性能，制备高强度、多功能化聚砜树脂，扩展其在功能性材料方面的应用。

因其优异的物理、化学性能，聚砜树脂在膜类材料中的应用越来越多。然而，由于聚砜具有疏水性，对于在工业水处理、污水处理等方面应用的聚砜需进行亲水改性。而且，聚砜聚合时由于双酚A中柔性基团异丙基的存在，易和4,4’-二氯二苯砜反应形成环状二聚体(结构如式Ⅱ所示)、环状三聚体等环状低聚体。环状低聚体与相应的线性聚合物具有相同的结构单元，但不存在端基，结构对称，性能稳定，在溶剂中溶解度差，易结晶析出，影响聚砜的透明度、力学性能；另外，在实际生产应用中会因为聚砜中的环状低聚体结晶析出而粘附在生产设备内壁，对应用设备造成污染及增加生产成本。

因此，解决聚砜的疏水性及环状低聚体的问题，提高聚砜性能，是聚砜改性研究的重点，对于拓宽聚砜材料的应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好亲水性、且环状低聚体含量低的高性能聚砜树脂。

本发明的另一目的在于提供上述高性能聚砜树脂的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高性能聚砜树脂，按摩尔百分比计，包括衍生自以下单体的结构单元：

双酚A 10-40mol％；

含酰胺基团的芳香型双酚单体 10-40mol％；

4,4’-二氯二苯砜 50mol％。

优选的，所述的高性能聚砜树脂，按摩尔百分比计，包括衍生自以下单体的结构单元：

双酚A 15-35mol％；

含酰胺基团的芳香型双酚单体 15-35mol％；

4,4’-二氯二苯砜 50mol％。