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在欧盟限制聚碳酸酯(PC)在医药、食品中的应用之后,聚联苯醚砜(PPSU)树脂作为新兴材料凭借优异的耐热水性、高强度、高透明性、无毒等性能逐步替代PC,特别是代替PC用于婴儿奶瓶制品。国外公司Solvay和BASF对PPSU的开发应用已经进入成熟阶段,在技术和市场方面处于垄断地位,而国内高校和企业尚处于前期开发阶段,树脂产品质量良莠不齐,规模化生产水平差。在以奶瓶为典范的苛刻应用中,材料本身的透光率和黄度指数是其外观性能的两大主要指标。为跨越PPSU的高技术门槛,打破外企对PPSU的垄断地位,本课题对PPSU树脂的透光率和黄度进行了系统的研究。 在PPSU树脂透光率方面,本课题研究了树脂残余环丁砜、单体和金属盐等对树脂透光率的影响,确定金属盐为影响树脂透光率的主要因素。基于此,系统研究了不同出料方式、粉末尺寸和净化提纯方式等对树脂透光率的影响,并开发了两种后处理工艺技术,即环丁砜溶液洗涤工艺和溶液过滤技术。同时,对比了两种工艺技术的优缺点,以指导工艺开发和树脂生产。 在PPSU树脂黄度方面,本课题重点研究了影响PPSU树脂黄度的相关因素,包括溶剂品质、聚合升温工艺和树脂端基含量等。在系统研究过程中,重点研究了环丁砜精制工艺和聚合工艺。在环丁砜精制方面,开发了两种工艺,即环丁砜活性炭吸附工艺和直接精馏工艺,两种工艺均可获得了适合于聚合的优质环丁砜溶剂,为PPSU树脂颜色等级的提高提供了基础保障;在聚合工艺方面,重点研究了新型成盐和可控聚合技术以及聚合封端技术等,研究了不同成盐剂种类和尺寸、不同成盐升温工艺和氯甲烷封端对树脂黄度的影响,获得了热稳定性高、黄度指数较低的PPSU聚合工艺技术。 通过上述系统研究,小试获得了透光率较高、黄度指数较低的PPSU树脂,为下一步树脂的应用开发及树脂合成的放大奠定了坚实的基础。