專利名稱：一種高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，更特別的是關(guān)于一種高分子量聚苯硫醚(PPS)樹脂高溫真空干餾純化技術(shù)和方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中PPS的合成有多種方法如硫磺和苯的聚合；對二鹵苯和硫磺的溶液聚合；對鹵硫酚(鹽)的自縮合；堿金屬(或堿土金屬)硫化物與對二鹵苯的溶液縮聚(如硫化鈉法)；二苯二硫醚(C6H5SSC6H5)在路易斯酸作用下的聚合等。目前用于工業(yè)生產(chǎn)的方法主要有兩種硫化鈉法和硫磺溶液法，其中硫磺溶液法為我國所特有。生產(chǎn)的PPS一般分為交聯(lián)型和直聯(lián)型。
在高分子量聚苯硫醚(PPS)樹脂合成過程中伴隨PPS樹脂合成反應(yīng)將同時產(chǎn)生多環(huán)環(huán)狀物、巰基基團化合物、1-C1基團化合物、2-C1基團化合物等低聚物和低分子量齊聚物等有機物雜質(zhì)和無機鹽類雜質(zhì)，從而影響PPS樹脂的性能指標和加工性能。通常PPS樹脂合成企業(yè)對PPS樹脂中含有的無機、有機雜質(zhì)所采用的純化技術(shù)是采用水洗除去NaCl；用不同的有機溶劑體系，如丙酮、二氯甲烷、二甲苯、四氫呋喃等有機溶劑，對PPS樹脂進行洗滌，溶解PPS樹脂中的多環(huán)環(huán)狀物、巰基基團化合物、1-C1基團化合物、2-C1基團化合物等低聚物和低分子量齊聚物，再通過洗滌、分離技術(shù)使PPS樹脂與溶解有低聚物和齊聚物的溶劑體系分離。但是通過溶劑洗滌純化后的PPS樹脂中實際還殘存著少量的低聚物和齊聚物、和小分子量的PPS樹脂、以及在洗滌過程中殘存的有機溶劑，這些殘存有機物質(zhì)相對于纖維加工、薄膜加工、以及其他精細加工生產(chǎn)在PPS樹脂中的含量還偏高，需要進一步純化精制除去這些有機雜質(zhì)，以利于各類精細加工，以及提高PPS樹脂純度和產(chǎn)品品質(zhì)。
而對于PPS樹脂中殘存的有機雜質(zhì)幾乎全是高沸點的有機物，采用常規(guī)分離技術(shù)不能將其與PPS樹脂分離，因此須采用較苛刻的處理條件將殘存的有機雜質(zhì)與PPS樹脂分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種在高溫真空狀態(tài)下干餾提取高沸點有機雜質(zhì)、純化精制PPS樹脂的方法。
本發(fā)明的目的之二是提供一種有效去除PPS樹脂中有機溶劑包括丙酮、二氯甲烷、二甲苯、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰三胺和多環(huán)環(huán)狀物、巰基基團化合物、1-C1基團化合物、2-C1基團化合物等低聚物和低分子量齊聚物以及小分子量的聚苯硫醚樹脂有機物，使其含量＜0.2％的方法。
本發(fā)明的這些以及其他目的將通過下列詳細說明和描述來進一步體現(xiàn)和闡述。
本發(fā)明的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，在精制純化過程中不添加任何化學試劑，直接將聚苯硫醚樹脂的粉料或粒料進行真空高溫干餾。
進一步的，在本發(fā)明的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法中，所述的真空高溫干餾的壓力為-0.01至-0.5Mpa，干餾溫度為100-285℃，干餾溫度的升溫速度為5-40℃/分鐘，干餾時間為8-120小時。
可以選擇的是，在本發(fā)明的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法中，所述的真空高溫干餾的壓力為-0.06至-0.4Mpa，干餾溫度為200-235℃，干餾溫度的升溫速度為5-30℃/分鐘，干餾時間為20-120小時。
較好的是，在本發(fā)明的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法中，所述的真空高溫干餾的壓力為-0.1至-0.3Mpa，干餾溫度為150-255℃，干餾溫度的升溫速度為8-25℃/分鐘，干餾時間為30-80小時。
值得選擇的是，在本發(fā)明的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法中，所述的真空高溫干餾的壓力為-0.15至-0.25Mpa，干餾溫度為100-265℃，干餾溫度的升溫速度為10-20℃/分鐘，干餾時間為50-70小時。
在本發(fā)明中，采用真空干燥箱或真空轉(zhuǎn)鼓干燥器或真空干餾塔來進行純化精制；干餾餾分采用冷凝或吸附方法來收集處理。
在本發(fā)明的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法中，精制純化后的聚苯硫醚樹脂其沸點在285℃以下的有機溶劑包括丙酮、二氯甲烷、二甲苯、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰三胺和多環(huán)環(huán)狀物、巰基基團化合物、1-C1基團化合物、2-C1基團化合物等低聚物和低分子量齊聚物以及小分子量的聚苯硫醚樹脂有機物含量＜0.2％。
用本發(fā)明的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法可除去聚苯硫醚樹脂中殘存的沸點在3 30℃以下的有機溶劑、低聚物和低分子量齊聚物等有機雜質(zhì)，所述的有機溶劑、低聚物和低分子量齊聚物為丙酮、二氯甲烷、二甲苯、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、六甲基磷酰三胺、多環(huán)環(huán)狀物、巰基基團化合物、1-C1基團化合物、2-C1基團化合物低聚物和低分子量齊聚物以及小分子量的聚苯硫醚樹脂。
本發(fā)明所述的高溫真空干餾技術(shù)和方法，其機理是利用聚苯硫醚樹脂中殘留的有機溶劑(丙酮、二氯甲烷、二甲苯、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、六甲基磷酰三胺等)、多環(huán)環(huán)狀物、巰基基團化合物、1-C1基團化合物、2-C1基團化合物等低聚物和低分子量齊聚物、以及小分子量的PPS樹脂等有機物的沸點溫度，通過在真空條件下加熱并控制升溫速度，使其從PPS樹脂中蒸發(fā)溢出并與PPS樹脂分離。本發(fā)明采用在高溫真空條件下進行干餾處理，是利用在真空環(huán)境中，各類物質(zhì)的沸點降低，為了降低多環(huán)環(huán)狀物、巰基基團化合物、1-C1基團化合物、2-C1基團化合物等低聚物和低分子量齊聚物、和小分子量的PPS樹脂、以及殘留有機溶劑(丙酮、二氯甲烷、二甲苯、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、六甲基磷酰三胺等)的沸點，本發(fā)明將干餾時的壓力控制為負壓，在負壓狀態(tài)下使處于蒸汽狀態(tài)的上述有機雜質(zhì)可通過真空管道被抽提出，加快與PPS樹脂分離的速度，同時避免了PPS樹脂反向吸附的可能，使得有機雜質(zhì)與PPS樹脂分離是單向的。本發(fā)明采用高溫真空干餾技術(shù)和方法甚至可使PPS樹脂中的高于PPS樹脂熔點的高沸點低聚物和低分子量齊聚物、以及小分子量的PPS樹脂等有機雜質(zhì)在低于PPS熔點(285℃)的溫度下也能被分離出。本發(fā)明干餾蒸發(fā)出的有機雜質(zhì)通過真空管道進入冷凝裝置冷卻固化凝結(jié)，部分低沸點的有機雜質(zhì)進入吸附裝置吸附收集，對分離出的有機雜質(zhì)通過集中處理，不讓其進入環(huán)境空氣，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。本發(fā)明采用高溫真空干餾技術(shù)和方法可提高PPS樹脂純化精制的生產(chǎn)效率，降低成本，純化精制后的PPS樹脂其四氫呋喃提取物＜0.20％。
四

圖1、圖2為高分子量聚苯硫醚(PPS)樹脂高溫真空轉(zhuǎn)鼓干燥設(shè)備真空干餾純化技術(shù)和方法的簡示圖。
圖3為高分子量聚苯硫醚(PPS)樹脂高溫真空干餾塔設(shè)備真空干餾純化技術(shù)和方法的簡示圖。
圖4為為高分子量聚苯硫醚(PPS)樹脂高溫真空干燥箱真空干餾純化技術(shù)和方法的簡示圖。
在圖1至圖4中，符號1代表熱媒、符號2代表管道泵、符號3代表真空干燥機，符號4代表過濾放空閥、符號5代表緩沖罐，符號6代表冷凝器，符號7代表真空泵，符號8代表回收系統(tǒng)，符號9代表出料，符號10代表真空干燥箱。
以下通過具體實施例來進一步說明本發(fā)明，但實施例僅用于說明，并不能限制本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明中，若非特指，所有的設(shè)備包括冷凝、吸附等裝置和原材料等均可從市場購得或是本行業(yè)常用的，PPS樹脂在真空干燥箱中的量視容器量而定，量的多少與溫度、時間和壓力等沒有關(guān)系。
五具體實施例方式
例1將100公斤PPS樹脂置于如圖4所示的真空干燥箱中，加熱升溫并抽真空，進行高溫真空干餾，升溫速度為5℃/分鐘，PPS樹脂溫度保持在110℃，壓力為-0.02Mpa，真空干餾時間為110小時，然后取出，干流出的餾分經(jīng)過冷凝、吸附等裝置收集并集中處理，純化精制后的PPS樹脂中有機溶劑、低聚物和低分子量齊聚物等有機雜質(zhì)的含量小于0.2％。
例2將80公斤PPS樹脂置于如圖4所示的真空干燥箱中，加熱升溫并抽真空，進行高溫真空干餾，升溫速度為20℃/分鐘，PPS樹脂溫度保持在275℃，壓力為-0.45Mpa，真空干餾時間為10小時，然后取出，干流出的餾分經(jīng)過冷凝、吸附等裝置收集并集中處理，純化精制后的PPS樹脂中有機溶劑、低聚物和低分子量齊聚物等有機雜質(zhì)的含量小于0.1％。
例3將50公斤PPS樹脂置于如圖1、2所示的真空轉(zhuǎn)鼓干燥設(shè)備中，加熱升溫并抽真空，進行高溫真空干餾，升溫速度為10℃/分鐘，PPS樹脂溫度保持在205℃，壓力為-0.25Mpa，真空干餾時間為50小時，然后取出，干流出的餾分經(jīng)過冷凝、吸附等裝置收集并集中處理，純化精制后的PPS樹脂中有機溶劑、低聚物和低分子量齊聚物等有機雜質(zhì)的含量小于0.15％。
例4將30公斤PPS樹脂置于如圖3所示的真空干餾塔裝置設(shè)備中，加熱升溫并抽真空，進行高溫真空干餾，升溫速度為35℃/分鐘，PPS樹脂溫度保持在285℃，壓力為-0.5Mpa，真空干餾時間為8小時，然后取出，干流出的餾分經(jīng)過冷凝、吸附等裝置收集并集中處理，純化精制后的PPS樹脂中有機溶劑、低聚物和低分子量齊聚物等有機雜質(zhì)的含量小于0.10％。
例5將60公斤PPS樹脂置于如圖3所示的真空干餾塔裝置設(shè)備中，加熱升溫并抽真空，進行高溫真空干餾，升溫速度為15℃/分鐘，PPS樹脂溫度保持在185℃，壓力為-0.2Mpa，真空干餾時間為100小時，然后取出，干流出的餾分經(jīng)過冷凝、吸附等裝置收集并集中處理，純化精制后的PPS樹脂中有機溶劑、低聚物和低分子量齊聚物等有機雜質(zhì)的含量小于0.12％。
例6將200公斤PPS樹脂置于如圖1、2所示的真空轉(zhuǎn)鼓干燥設(shè)備中，加熱升溫并抽真空，進行高溫真空干餾，升溫速度為35℃/分鐘，PPS樹脂溫度保持在235℃，壓力為-0.4Mpa，真空干餾時間為20小時，然后取出，干流出的餾分經(jīng)過冷凝、吸附等裝置收集并集中處理，純化精制后的PPS樹脂中有機溶劑、低聚物和低分子量齊聚物等有機雜質(zhì)的含量小于0.12％。
權(quán)利要求
1.一種高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，其特征在于在精制純化過程中不添加任何化學試劑，直接將聚苯硫醚樹脂的粉料或粒料進行真空高溫干餾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，其特征在于所述的真空高溫干餾的壓力為-0.01至-0.5Mpa，干餾溫度為100-285℃，干餾溫度的升溫速度為5-40℃/分鐘，干餾時間為8-120小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，其特征在于所述的真空高溫干餾的壓力為-0.06至-0.4Mpa，干餾溫度為200-235℃，干餾溫度的升溫速度為5-30℃/分鐘，干餾時間為20-120小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，其特征在于所述的真空高溫干餾的壓力為-0.1至-0.3Mpa，干餾溫度為150-255℃，干餾溫度的升溫速度為8-25℃/分鐘，干餾時間為30-80小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，其特征在于所述的真空高溫干餾的壓力為-0.15至-0.25Mpa，干餾溫度為100-265℃，干餾溫度的升溫速度為10-20℃/分鐘，干餾時間為50-100小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，其特征在于采用真空干燥箱或真空轉(zhuǎn)鼓干燥器或真空干餾塔來進行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，其特征在于干餾餾分采用冷凝或吸附方法收集處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，其特征在于精制純化后的聚苯硫醚樹脂其沸點在285℃以下的有機溶劑包括丙酮、二氯甲烷、二甲苯、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰三胺和多環(huán)環(huán)狀物、巰基基團化合物、1-Cl基團化合物、2-Cl基團化合物等低聚物和低分子量齊聚物以及小分子量的聚苯硫醚樹脂有機物含量＜0.2％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，其特征在于該方法可除去聚苯硫醚樹脂中殘存的沸點在330℃以下的有機溶劑、低聚物和低分子量齊聚物等有機雜質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，其特征在于所述的有機溶劑、低聚物和低分子量齊聚物為丙酮、二氯甲烷、二甲苯、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、六甲基磷酰三胺、多環(huán)環(huán)狀物、巰基基團化合物、1-Cl基團化合物、2-Cl基團化合物低聚物和低分子量齊聚物以及小分子量的聚苯硫醚樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高分子量聚苯硫醚樹脂的純化精制方法，在精制純化過程中不添加任何化學試劑，直接將聚苯硫醚樹脂的粉料或粒料進行真空高溫干餾，所述的真空高溫干餾的壓力為－0.01至－0.5MPa，干餾溫度為100－285℃，干餾溫度的升溫速度為5－40℃/分鐘，干餾時間為8－120小時。本發(fā)明采用高溫真空干餾技術(shù)和方法可提高PPS樹脂純化精制的生產(chǎn)效率，降低成本，純化精制后的PPS樹脂其有機物含量＜0.20％。
文檔編號C08G75/00GK1624023SQ200410088739
公開日2005年6月8日 申請日期2004年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
發(fā)明者王樺, 馬志強 申請人:四川省紡織工業(yè)研究所