一种高粘度聚对苯二甲酰对苯二胺的合成方法

摘要

本发明涉及一种高粘度聚对苯二甲酰对苯二胺的合成方法，属于高分子合成技术领域。首先在N-甲基吡咯烷酮加入助溶盐，再加入对苯二胺溶解，再加入对苯二甲酰氯进行聚合，所得反应产物进行水洗，干燥，得到聚对苯二甲酰对苯二胺。本发明合成方法使用的酸吸收剂为氢化钙，氢化钙不仅可与聚合反应中产生的氯化氢反应，生成的氯化钙是溶剂体系中的助溶剂，有利于反应体系的稳定，并除去反应体系中的微量水，从而消除水对PPTA聚合的影响。而且，PPTA聚合完毕后未能反应的氢化钙可在后续的水洗步骤中很容易的除去。

主权项

一种高粘度聚对苯二甲酰对苯二胺的合成方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：(1)在溶解釜中加入溶剂N‑甲基吡咯烷酮，并在氮气保护及搅拌下加入助溶盐，在70～110℃下加热使助溶盐溶解，所述的助溶盐为氯化钙或氯化锂，或氯化钙和氯化锂以任何比例混合的混合物，溶剂与助溶盐的重量百分比为：溶剂∶助溶盐＝1∶0.04～0.12；(2)将(1)所得的溶剂体系冷却至0～25℃，在搅拌下加入对苯二胺溶解，对苯二胺在溶剂体系中的摩尔浓度为0.3～0.7mol/L；(3)在上述体系中加入对苯二甲酰氯进行聚合，对苯二甲酰氯的加入摩尔比为：对苯二胺∶对苯二甲酰氯＝1∶1‑1∶1.01；若在釜式反应器中进行聚合，则将上述步骤(2)的体系加入到釜式反应器中，并冷却至‑15℃～15℃，搅拌条件下加入占总量30％‑100％的对苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯溶于步骤(1)的溶剂中所得的溶液，对苯二甲酰氯在溶剂中的质量浓度为20～80％，反应5～20分钟，然后加入剩余的对苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯溶于步骤(1)的溶剂中所得的溶液，凝胶化后继续搅拌，将反应产物破碎，反应过程中需加入氢化钙粉末，其中氢化钙的加入摩尔比为：对苯二胺∶氢化钙＝1∶0.05～1∶0.5，可以加在对苯二胺溶液、对苯二甲酰氯粉末或溶液中，也可以粉末形式在聚合反应凝胶前任何时候加入反应体系中；若在双螺杆反应器中聚合，则使双螺杆反应器的螺杆长径比为1∶30～1∶85，转速为30～300rpm/min，将上述步骤(2)的体系冷却至‑15℃～15℃后，连续加入到双螺杆反应器中，加入对苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯溶于步骤(1)的溶剂中所得的溶液，对苯二甲酰氯在溶剂中的质量浓度为20～80％，反应时间为10～30分钟，反应温度不超过90℃，反应过程中加入氢化钙粉末，其中氢化钙的加入摩尔比为：对苯二胺∶氢化钙＝1∶0.05～1∶0.5，加在对苯二胺溶液、对苯二甲酰氯粉末或溶液中，或以粉末形式在聚合反应凝胶前任何时候加入反应体系中；(4)将步骤(3)所得反应产物在搅拌条件下用大量水清洗，然后过滤出聚合物，在100℃～200℃下干燥5～12小时，得到聚对苯二甲酰对苯二胺粉末。