在碳酸钠的存在下制造聚（芳基醚酮）的方法技术

本发明专利技术涉及具有一种特定粒度分布的碳酸钠（Ｎａ２ＣＯ３）及其在制备聚（芳基醚酮）、尤其是ＰＥＥＫ中的用途。使用所述的碳酸钠制造聚（芳基醚酮）也构成了本发明专利技术的一部分。本发明专利技术还涉及一种用于提供具有一种特定粒度的碳酸钠的方法，该方法尤其好地适合于制备聚（芳基醚酮）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有一种特定粒度分布的碳酸钠(Na2CO3)在制备聚(芳基醚酮)类、 尤其是PEEK中的用途。使用所述碳酸钠制造的聚(芳基醚酮)也构成本专利技术的一部分，连同包含所述聚(芳基醚酮)的物质的组合物以及成型物品。本专利技术还涉及一种用于提供具有一种特定粒度的碳酸钠的方法，该方法尤其好地适合于制备聚(芳基醚酮)类。
技术介绍
聚(芳基醚酮)(即PAEK)是在所致力于的不同领域中有用的一种熟知类别的工程聚合物。聚(醚醚酮)(PEEK)以及聚(醚酮)(PEK)是最常见的PAEK。PEK和PEEK是高强度、抗辐射的工程塑料，其结构结合了醚以及酮基团二者。二者都是热稳定的并且是高度耐化学品的。总体而言，PAEK是通过芳香族的亲核取代制备的。例如，对苯二酚可以用作一种亲核组分，该组分是使用一种碱例如NaOH、Na2CO3^ K2CO3或Na2CO3与K2CO3的一个组合来去质子化的。产生的酚盐然后可以与例如一种芳香族二卤化合物、特别是一种二卤二苯甲酮(例如4，4’_ 二氟二苯甲酮)通过亲核取代进行反应以形成一种PAEK(例如PEEK)，其中该二卤二苯甲酮的卤原子起到离去基团的作用。除对苯二酚之外常用作PAEK合成中的单体的某些二亲核体是双酚类，例如4，4’-二羟基二苯甲酮、4，4’-联苯酚、1，4-双(对羟基苯甲酰基)苯、1，3_双(对羟基苯甲酰基)苯、……当要合成一种支链或交联的PAEK时， 总体上除芳香族的二亲核体以及芳香族的二卤化合物之外还使用芳香族三亲核体、芳香族多(> 3)亲核体、芳香族三卤化合物，芳香族多(> 3)卤化合物、以及它们的混合物。通常，此类PAEK反应是在一种溶剂中进行的；该溶剂可以是或可以包含二苯砜。 此外，该反应经常但并非总是使用一种共溶剂(它与水形成一种共沸混合物以帮助除去反应混合物中的水)(例如对二甲苯)来进行的。就本专利技术人的知识所及，碳酸钠粒度对由其生成的PAEK的特征的影响还未充分或系统地进行研究。 例如，U. S. 4，320，224(Rose等人)描述了通过使4，4' -二氟二苯甲酮与对苯二酚在至少一种碱金属碳酸盐或碳酸氢盐的存在下进行反应来制备PEEK。具体而言，Rose的实例3 (用于对比的目的而提供)描述了使用一种特定的无水碳酸钠作为唯一的碱金属碳酸盐或碳酸氢盐制造PEEK的聚合过程；因此制造出的PEEK受制于一个低的IV (等于0. 48) 以及一种相当深的颜色(吸光度为0.20)。准确地说，Rose传授了(值得注意地在第7栏， 第46-50行)仅使用的碳酸钠或碳酸氢钠导致了形成低分子量的、深色脆性PEEK，并且作为唯一的补救措施提出了代之使用更高级的碱金属碳酸盐或碳酸氢盐(例如K2CO3)，单独地亦或与Na2CO3混合。不幸地是，Rose所提出的补救措施总体上并非如所希望的那样合适；确实，使用K2CO3或另一种更高级的碱金属对聚合物的特性有某些不利影响(产生了凝胶以及变色的聚合物)，如在 ICI 专利申请 EP001879 以及 Zhuo N.，Yubin Ζ. , Zhongwen W.，Xinyi T. ,Polymer Materials Science and Engineering, 1989,N 3,P 64-68 中所描述的。Rose 完全忽视了这些。此外，Rose没有提供有关实例3的碳酸钠的粒度分布的信息，除外它是通过500 μ m筛而筛分的；事实上，基于产生的PEEK的低IV以及深颜色，考虑到诸位申请人本案的贡献可以后验地推断Rose所使用的碳酸钠非常有可能具有远大于250 μ m的D9(l。更准确地说，考虑到目前最广泛可得的碳酸钠是致密碳酸钠(其D5tl典型地是约400 μ m)，非常有可能的是Rose的碳酸钠是通过500 μ m的筛子筛分的一种致密碳酸钠，并且所进行的筛分操作显然没有排除包含在该致密碳酸钠中的、具有400 μ m至小于500 μ m的直径的大量颗粒。最后，应注意的是，Rose并没有提供任何有关这种碱金属碳酸盐或碳酸氢盐的粒度分布对该PEEK聚合过程以及聚合物特性可能具有的有可能的重要性的信息。U. S. 4，636，557是类似的，使用例如碳酸钠以及碳酸钙的组合来制备PAEK并且指出了“根据本专利技术的碳酸盐的粒度本身不是重要的，但是它优选地以精细研磨的状态使用并且大部分具有小于0. 3mm的粒度。该粒度优选地在1和250 μ m之间。”尽管并不确切地清楚在U. S. 4，636，557的几个实例中使用的是何种碳酸盐粒度，但是实例1 (使用碳酸钾) 指示了这些颗粒被“研磨到小于0. 3mm的粒度”。U. S. 5，081，214描述了使用碳酸钠和碳酸氢钠的一种混合物制备芳香族聚醚的方法。该参考文献陈述了根据该专利技术所实现的优点并不是取决于所使用的碳酸盐化合物的粒度，并且进一步指出了使用具有从200 μ m至800 μ m的粒度的“粗颗粒”苏打和碳酸氢钠的一种混合物可以帮助防止在反应容器的填充过程中不想要的灰尘形成。U. S. 5，081，214的实例使用了例如“粗颗粒”碳酸钠而对比实例使用了具有80 μ m的粒度的碳酸钠 。最后，U. S. 4，868，273和U. S. 5，194，561都涉及在碳酸钠的存在下制备可以或必须包含-SO2-连接基团的聚醚。在U. S. 4，868，273中所希望的是碳酸钠以精细分散的形式使用以避免具有更低固有粘度(IV)的一种产物。例如，使用全部都小于0.261mm的碳酸钠颗粒，可以获得一种具有大于0. 7的IV的聚合物产物，而使用按重量计至少50%的大于 0. 376mm的颗粒，所获得的产品的IV是小于0. 7。U. S. 5，194，561描述了用于制备一种芳香族聚醚的方法，其中包含碳酸钠的金属碳酸盐是以精细研磨的盐的形式使用的。U. S.，561传授了聚醚砜的合成可以使用具有约 50μπι的D9tl值的碳酸钠令人满意地进行；另一方面，根据U. S.，561，聚醚酮将合成要求更精细研磨的材料，优选具有小于30 μ m的D9tl值，特别是低于20 μ m。在粒度方面所表达的要求是起因于在缩聚反应中所涉及单体的反应性上的差异。PAEK由于它们多种技术特性的一种不同寻常的平衡而已知，这些特性是高的熔点、优异的热稳定性、高的坚挺度和强度、良好的韧性以及确实优异的耐化学性。因此，PAEK 具有用于广泛的用途的潜力，并且它们有利的特性将其归入最好的工程聚合物类。然而，目前商业上可得的PAEK受制于某些缺点。目前商业上可得的PAEK在形成时具有固有的黄到深灰的颜色，这限制了它们在某些需要更浅颜色的特定应用中的用途。具有改进的更浅颜色的PAEK对于在其中颜色是一种忧虑的多种应用可以找到更为广泛的认可。因此更低颜色的PAEK明显是本领域所需要的并且将代表优于目前商业上可得的PAEK的显著改进。此外，PAEK是用于医学应用的非常好的候选物。为此原因，在该PAEK中毒性化合物残余物(像对二甲苯)的存在所希望的是应该避免或至少降低到最小值，这种毒性化合物如以上所解释的另外是对从反应混合物中除去水有帮助的。此外，对特征为改进的可加工性的PAEK也存在一种需要。这些以及其他需要通过本专利技术的某些本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种通过在颗粒碳酸钠的存在下进行芳香族亲核取代而制备聚（芳基醚酮）的方法，其中所述颗粒碳酸钠具有如下的粒度分布：Ｄ９０≥４５μｍ并且Ｄ９０≤２５０μｍ并且Ｄ９９．５≤７１０μｍ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：昌塔尔·路易斯，
申请(专利权)人：索维高级聚合物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US