CN113736079A - 一种用于聚苯醚合成的高耐水性催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于聚苯醚合成的高耐水性催化剂。该催化剂由钴盐和低水溶性的有机胺络合而成。该催化剂体系具有很低的水溶性,所以几乎不受反应产生的水的影响,可大大提高反应活性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于聚苯醚合成的高耐水性催化剂。
背景技术
聚苯醚,聚2,6-二甲基-1,4-苯醚,简称PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether),又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚,是一种通用工程塑料。聚苯醚是由二取代苯酚在金属盐/胺存在时,在氧气的作用下发生氧化偶合反应,形成聚合物。具有优良的综合性能,最大的特点是在长期负荷下,具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性,使用温度范围广,可在-100~121℃范围内长期使用。具有优良的耐水、耐蒸汽性能,制品具较高的拉伸强度和抗冲强度,抗蠕变性也好。此外,有较好的耐磨性和电性能。主要用于代替不锈钢制造外科医疗器械。在机电工业中可制作齿轮、鼓风机叶片、管道、阀门、螺钉及其他紧固件和连接件等,还用于制作电子、电气工业中的零部件,如线圈骨架及印刷电路板等。
二取代酚在聚合过程中会生成水,水会对体系中的金属盐/胺催化剂形成萃取和破坏作用,从而降低聚合后期的反应活性和反应速率,对产品收率和质量均造成不利影响。
本发明公开了一种高耐水性催化剂,在水存在下依然具有良好的聚合活性,保证聚合过程平稳进行。
发明内容
本发明提供了一种用于聚苯醚合成的高耐水性催化剂。
为保证聚苯醚在合成全过程的反应活性,提高产品收率和质量,本发明提供了一种高耐水性催化剂。
以下内容提供了关于本发明的更详细的描述。
一种用于聚苯醚合成的高耐水性催化剂,其由a)钴盐;b)低水溶性有机胺络合而成。
钴盐,是指钴的水溶性无机盐,如氯化钴,硝酸钴,硫酸钴等的一种或几种混合物,但不限于上述钴盐。
低水溶性有机胺,是指其分子中碳原子与氮原子数量的比值C/N大≥7,如庚胺,二甲基庚胺,二甲基十二烷基胺等的一种或几种混合物,但不限于上述化合物。
钴盐与低水溶性有机胺的摩尔比小于1/10,优选小于1/20。
聚合过程如下:将一定量的原料二取代苯酚溶于适量有机溶剂(如二甲苯)并导入反应釜中,将事先混合好的钴盐/低水溶性有机胺混合物导入反应釜,在搅拌作用下,调节反应釜温度至20-50℃,在反应釜底部通入氧气,氧气纯度大于97%,反应1-3h后,停氧,将物料导入不良溶剂中进行沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到聚苯醚产物。
在不需要相转移催化剂的条件下,反应全过程均表现出良好的反应活性和氧气吸收率。
以下是实施例,仅为更好的对本发明进行说明,而不是为了限制本发明内容。
实施例1
将一定量的原料50克2,6-二甲基苯酚溶于200毫升二甲苯,并导入反应釜中,称量0.2克硝酸钴与4克庚胺混合后加入反应釜中,开启搅拌,调节物料温度至45摄氏度,反应釜底部通入氧气,氧气流量50毫升/分钟。控制反应温度在45-50摄氏度,聚合3小时。然后停氧,将物料用600毫升甲醇进行沉淀,过滤,然后用甲醇将滤饼洗至淡黄色,120摄氏度下干燥10小时得到聚苯醚产物,聚苯醚重均分子量为87700。
实施例2
采用0.2克硝酸钴和7克二甲基十二胺为催化剂,其它操作与实施例1一致,结果聚苯醚重均分子量为98700。
实施例3
采用0.2克氯化钴和7克二甲基十二胺为催化剂,其它操作与实施例1一致,结果聚苯醚重均分子量为69700。
比较例1
采用0.2克氯化铜和7克苯胺为催化剂,其它操作与实施例1一致,结果聚苯醚重均分子量为10500。
比较例2
采用0.2克溴化铜和5克丁胺为催化剂,其它操作与实施例1一致,结果聚苯醚重均分子量为13500。
比较例3
采用0.2克溴化铜和1克丁胺、4克二乙基丙胺为催化剂,其它操作与实施例1一致,结果聚苯醚重均分子量为18300。
应理解,本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明的内容后,本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改,这些等价形式同样在本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (3)
1.一种用于聚苯醚合成的高耐水性催化剂,其由a)钴盐;b)低水溶性有机胺络合而成。
2.权利要求1所述铁钴盐,其特征在于,钴的水溶性无机盐,如硝酸钴,硫酸钴,氯化钴,溴化钴等。
3.权利要求2所述的低水溶性有机胺,其特征在于,其分子中碳原子与氮原子数量的比值C/N大≥7,如庚胺,二甲基庚胺,二甲基十二烷基胺等。
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