一种制备聚苯醚接枝物的方法与流程

本发明属于‌高分子材料改性‌，涉及一种制备聚苯醚接枝物的方法，具体涉及一种基于辐射活化的聚苯醚接枝物的制备方法，聚焦聚苯醚功能化改性及高性能高分子材料制备方向。

背景技术：

1、聚苯醚（ppo/ppo）作为一种高性能热塑性工程塑料，具有优异的耐高温性、力学强度、尺寸稳定性及低吸水性，广泛应用于电子电气、汽车制造、办公设备等领域。然而，聚苯醚分子链极性较弱、熔体流动性差，与极性聚合物（如聚酰胺、聚酯）的相容性不佳，且成型加工难度较大，限制了其应用范围的进一步拓展。

2、为改善聚苯醚的性能缺陷，接枝改性是常用的技术手段，通过在聚苯醚分子链上引入功能性基团或聚合物链段，可提升其相容性、加工性或特定功能。现有聚苯醚接枝方法主要包括溶液接枝法、反应挤出法等：溶液接枝法多采用间歇式作业，后处理繁琐且效率较低；反应挤出法通常以有机过氧化物为引发剂，存在自由基浓度难以控制、单体易均聚、分子链易交联等问题，导致接枝产物性能波动较大。此外，传统辐射接枝技术常在空气氛围中进行，会产生一定量的过氧化氢，引发接枝物的自聚，导致接枝效率低、接枝率难以调控。

3、因此，开发一种工艺简单、自由基利用率高、接枝率可控且无引发剂残留的聚苯醚接枝制备方法，对于推动聚苯醚材料的高性能化与应用拓展具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚苯醚接枝物及其制备方法，通过隔绝氧气条件下的辐射处理产生活性自由基，结合乙烯基溶剂原位接枝反应，实现接枝率的精准调控，且工艺绿色高效、产物纯度高。

2、本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种聚苯醚接枝物的制备方法，包括以下步骤：

4、s1.辐射活化处理：将聚苯醚粉体置于隔绝氧气的环境中，采用电离辐射源进行辐射处理，辐射剂量为1-300kgy，得到带有陷落自由基的活性聚苯醚a-ppo；

5、s2.接枝反应：在氮气保护条件下，将步骤 s1所得活性聚苯醚appo加入带有乙烯基的化合物g中，搅拌溶解后加热至反应温度，保温进行接枝反应，反应结束后经后处理得到聚苯醚接枝物；

6、s3.后处理：将接枝反应液冷却至室温，采用沉淀剂沉淀产物，过滤后经真空干燥，得到纯净的聚苯醚接枝物gppo。

7、所述聚苯醚粉体，经激光粒度仪测定平均粒径为10-100微米，优选20-50微米；经溶胶凝胶法测定重均分子量为1000-300000，优选20000-150000。

8、所述电离辐射源，是指能够产生高能粒子的装置，如电子加速器产生的电子束，辐照剂量1-300kgy，优选5-100kgy。

9、所述电离辐射源，还可以为放射性化合物辐照源，如钴60、铯137、铱192、镅241，优选钴60。

10、所述步骤s1中的辐照过程发生在高真空，-0.095mpa至-0.098mpa。

11、所述步骤s1中的辐照过程发生在氮气氛围下。

12、所述步骤s2中乙烯基结构的化合物g，是指结构式为ch2=ch2-r1,其中，r1为碳数6-300芳香取代基或碳数为5-2000烷基取代基或碳数为5-2000烷基取代基带有n、p、si、s杂原子的取代基，优选碳数6-20的含芳香基的取代基。

13、所述步骤s2中乙烯基结构的化合物g，混合时乙烯基结构的化合物g的质量为活性聚苯醚appo质量的2-1000%，优选的为5-300%，更优选的为10-200%。

14、所述聚苯醚接枝物，以质量计算接枝率为0.3-200%，优选5-150%，更优选10-100%。

15、所述步骤s2中为使反应更好的进行，需要进行必要的加热、加惰性稀释剂等使活性聚苯醚ppo-1处于溶液或可流动状态，此为本领域人员可理解的操作方法，其中，惰性稀释剂如甲苯、二甲苯、氯仿，加入量为聚苯醚ppo-1质量的50-200%。

16、所述步骤s3中沉淀剂优选甲醇、乙醇、丙酮中的一种或多种。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

18、（1）本发明采用隔绝氧气的辐射活化方式，显著提高了聚苯醚自由基的生成效率与稳定性，避免了传统工艺中自由基被氧化猝灭的问题，接枝效率大大提升；

19、（2）以带有乙烯基的溶剂（如苯乙烯）同时作为反应介质与接枝单体，无需额外添加溶剂或引发剂，工艺简化且无残留杂质，产物纯度高；

20、（3）接枝率可通过辐射剂量（1-300kgy）和乙烯基化合物含量灵活调控在 0.3-200%，满足不同应用场景对材料性能的需求；

21、（4）制备过程无需高温高压，反应条件温和，能耗低且环境友好，适合工业化大规模生产。

1.一种聚苯醚接枝物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述聚苯醚粉体，经激光粒度仪测定平均粒径为10-100微米；经溶胶凝胶法测定重均分子量为1000-300000。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述电离辐射源为电子加速器产生的电子束，或放射性化合物辐照源；所述放射性化合物辐照源选自钴-60、铯-137、铱-192、镅-241中的一种或多种。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述辐射剂量为5-100kgy。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中的辐照过程在高真空或氮气氛围下进行；所述高真空的真空度为-0.095mpa至-0.098mpa。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述带有乙烯基的化合物g的结构式为ch2=ch-r1，其中，r1为碳数6-300芳香取代基或碳数为5-2000烷基取代基或碳数为5-2000烷基取代基带有n、p、si、s杂原子的取代基。

7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述化合物g的添加质量为活性聚苯醚a-ppo质量的2-1000%。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中还加入惰性稀释剂，所述惰性稀释剂选自甲苯、二甲苯、氯仿中的一种或多种，加入量为活性聚苯醚a-ppo质量的50-200%。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所得聚苯醚接枝物以质量计算接枝率为0.3-200%。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述沉淀剂为甲醇、乙醇、丙酮中的一种或多种的混合溶剂。