[发明专利]用于使用至少一种有机碱制造聚(芳基醚)的方法

说明书

本发明涉及一种用于制造聚(芳基醚)诸如聚(芳基醚砜)或聚(芳基醚酮)的方法，该方法包括使用具有至少10的pKa的有机碱。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年10月24日提交的美国临时申请号62/068,276的优先权，将该临时申请以其全文通过援引方式并入本申请。

发明领域

本发明涉及一种在特定有机碱存在下进行的用于环境友好地制造聚(芳基醚)诸如聚(芳基醚砜)或聚(芳基醚酮)的改进的方法。

背景

聚(芳基醚砜)(PAES)和聚(芳基醚酮)(PAEK)已经已知了许多年。PAES是坚韧的线性聚合物，这些线性聚合物具有许多突出的特征，诸如优异的耐高温性、良好的电特性、和非常好的水解稳定性。在可商购的聚(芳基醚砜)中，可以值得注意地提及聚砜(PSU)(其是刚性、高强度、半韧性、透明的塑料，该塑料提供高耐热性和水解稳定性)、聚醚砜(PESU)(其将良好的耐化学性与高的热变形温度和固有的阻燃性结合)、以及聚苯砜(PPSU)(其在砜聚合物之中给予最高的性能，提供比聚砜(PSU)更好的耐冲击性和耐化学性)。在另一方面，现今可获得的最高性能的半晶质热塑性塑料是PEEK(聚醚醚酮)，其具有优越的特性，诸如非凡的耐化学性、优异的强度、和优秀的抗疲劳性。

过去已经研究了许多PAES和PAEK制造方法。最有利的制造方法涉及使用有机溶剂和无机碱诸如碳酸钠或碳酸钾。不幸的是，这些方法具有若干缺点，包括有机溶剂的再循环、其中不溶性盐必须与聚合物分离的包括纯化/萃取步骤的聚合物的难回收、以及与这些盐的加工有关的高成本。

现今，全世界每年使用超过1000万吨的有机溶剂作为制造工艺助剂、清洁剂、和分散剂。绿色化学的逐渐发展促使对环境负责的制造业朝向大大减少生产、使用、以及随后向环境中释放受污染的水、有机溶剂和其他污染物努力。

因此，对于找到一种用于制造聚(芳基醚砜)和聚(芳基醚酮)的环境友好并且经济的方法存在兴趣，该方法避免使用溶剂并且允许容易地回收所制造的聚合物。

发明概述

出人意料地，已经发现聚(芳基醚)可以在某些有机碱的存在下并且甚至还在不存在溶剂下有利地生产。因此，本发明提供了一种用于制造聚(芳基醚)的方法，该方法包括步骤(i)，其中：

在包含C、N和H原子、具有至少10的pKa和许多质子受体位点[H⁺ AS]的有机碱的存在下，

-包含至少2个羟基的单体(M1)在反应介质中与包含至少2个卤素基团的单体(M2)进行反应，和/或

-包含至少一个羟基和至少一个卤素基团的单体(M3)在反应介质中进行反应，

其中[H⁺ AS]的摩尔总数与这些单体(M1)和(M3)的羟基的摩尔总数的比率为至少1.05。

详细说明

因此，本发明涉及一种用于制造聚(芳基醚)诸如聚(芳基醚砜)(PAES)或聚(芳基醚酮)(PAEK)的改进的方法。

聚(芳基醚)

为了本发明的目的，表述“聚(芳基醚)”旨在表示其中大于50wt.％的重复单元是具有含有至少一个亚芳基和至少一个醚基(-O-)的一种或多种式的重复单元(R_PE)的任何聚合物。

根据本发明的方法值得注意地非常好地适合于制造聚(芳基醚砜)(PAES)或聚(芳基醚酮)(PAEK)或其共聚物。