[发明专利]一种具有宽分子量分布的聚芳醚酮及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有宽分子量分布的聚芳醚酮及其制备方法。所述聚芳醚酮的Tg至少达143℃，Tm至少达330℃，结晶度至少为20％，PDI为2.5～2.9，凝胶含量最低至0.2％。本发明通过挤出共混或溶液共混的方式制备具有宽分子量分布的聚芳醚酮，且不具有较高的支化程度。本发明提供的聚芳醚酮在低剪切强度下的黏度相同时在高剪切强度下的黏度更小，可以显著地使得产品的加工难度降低，使得产品的可适用范围增多。本发明提供的聚芳醚酮的凝胶含量明显减少，在制备模制品时加工过程更加简洁，不会由于凝胶的聚集而使得在薄膜上出现显著的鱼眼。

技术领域

本发明涉及一种具有宽分子量分布的聚芳醚酮及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚醚醚酮是高性能的热塑性塑料，其具有优异的机械性能和高结晶，并且具有143℃的玻璃化转变温度(Tg)和343℃的熔点(Tm)。为了减少加工难度，我们需要具有较宽分子量分布的聚醚醚酮，但现有的具有较宽分子量的聚醚醚酮是因提高了分子链的支化程度而得到的，而链支化的产生会使得聚合物的拉伸强度变低同时也使得产物的凝胶率变高，当高聚物的凝胶率过高时，会使得材料的黏度变大，材料的高温稳定效果也会变差，这是不利于材料的加工的，而且在材料加工完成后缺陷会明显多于凝胶更少的材料，这对力学性能是有影响的，且在制备薄膜制品时，过高的凝胶会在膜上产生鱼眼，品质下降。因此，需要提供一种新的具有宽分子量分布的聚芳醚酮的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有宽分子量分布的聚芳醚酮，本发明通过高分子量与低分子量聚芳醚酮共混的方式制备具有较宽分子量分布的聚芳醚酮，具体采用了挤出共混和溶液共混的方式，本发明提供的聚芳醚酮具有较宽的分子量分布，且不具有较高的支化程度。

本发明提供的聚芳醚酮，其Tg至少达143℃，Tm至少达330℃，结晶度至少为20％，PDI为2.5～2.9，凝胶含量最低至0.2％；

所述聚芳醚酮具有以下化学式的重复单元：

-O-Ph-O-Ph-CO-Ph-

其中，Ph代表亚苯基部分；每个重复单元的苯基部分与其所连接的原子之间可以独立的以1,4-连接键或1,2-连接键连接，当一个苯基部分包括1,2-连接键时，该部分处将处于该聚合物的非晶相中，晶体相会包括具有1,4-连接键的苯基部分，在众多情况下，优选为晶体相，且相应的，优选为包括具有1,4-连接键的苯基部分。

优选地，化学式重复单元中每个Ph部分与其连接的部分之间以1,4-连接键连接。

优选地，所述聚芳醚酮含有如下重复单元，

本发明聚芳醚酮优选为聚醚醚酮。

本发明提供了一种通过挤出共混的方式制备具有宽分子量分布的聚芳醚酮的方法，具体包括如下步骤：

S1、在惰性气氛下，在碱金属碳酸盐存在的条件下，有机二卤化物与双酚进行亲核缩聚；同时进行两组所述亲核缩聚的反应；

S2、向步骤S1的两组反应体系中均加入盐进行终止反应；

S3、向步骤S2的两组反应体系中均加入有机卤化物进行封端；

S4、冷却步骤S3的两组反应体系后经提纯分别得到高分子量的聚芳醚酮和低分子量的聚芳醚酮；

S5、将所述高分子量的聚芳醚酮和所述低分子量的聚芳醚酮混合后进行挤出共混，即得到所述聚芳醚酮。

本发明同时还提供了一种通过溶液共混的方式制备具有宽分子量分布的聚芳醚酮的方法，具体包括如下步骤：

SⅠ、在惰性气氛下，在碱金属碳酸盐存在的条件下，有机二卤化物与双酚进行亲核缩聚，进行两组所述亲核缩聚的反应，控制两组所述亲核缩聚同时结束；