專利名稱：纖維級(jí)聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中的聚合工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到以對(duì)二氯苯和硫化鈉為主要原料來(lái)生產(chǎn)纖維級(jí)聚苯硫醚的生 產(chǎn)過(guò)程，尤其涉及到該生產(chǎn)過(guò)程中的聚合工藝。
背景技術(shù)：
聚苯硫醚(簡(jiǎn)稱pps)是一種新型高性能熱塑性樹(shù)脂，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、
化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性及電性能等，在航空航天、電子電氣、石油化工、機(jī)械 制造、輕工、食品等方面具有廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)前景廣闊。目前聚苯硫醚樹(shù)脂 產(chǎn)品主要有線型、交聯(lián)型兩種類型，只有線型高分子量高純度的聚苯硫醚樹(shù)脂
才可作為pps纖維原料。pps的合成研究已有很多年歷史，開(kāi)發(fā)出了多種合成方
法，但真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的方法僅有一種采用對(duì)二氯苯和硫化鈉為 主要原料，以堿金屬化合物為催化劑，以n-甲基-2-吡咯烷酮(簡(jiǎn)稱麗p)為溶 劑，在一定溫度和壓力下進(jìn)行聚合制得pps樹(shù)脂粗品，再經(jīng)過(guò)后處理工藝如洗 滌和過(guò)濾后得到精制的成品；另外，要得到纖維級(jí)pps樹(shù)脂還需要對(duì)原料質(zhì)量、 反應(yīng)條件特別是反應(yīng)溫度等進(jìn)行進(jìn)一步的精確控制。申請(qǐng)?zhí)枮?cn200510022437. 6的中國(guó)專利說(shuō)明書中公布了一種纖維級(jí)聚苯硫醚樹(shù)脂生產(chǎn)工 藝，該工藝采用含水硫化鈉和對(duì)二氯苯為主要原料，含水硫化鈉和助劑加入溶 劑混合，在攪拌下緩慢升溫2 6小時(shí)至20(tc脫水，脫水工藝結(jié)束后降溫至170 。c左右，再加入對(duì)二氯苯和調(diào)節(jié)劑并進(jìn)入聚合工藝階段升溫至200 275°c， 聚合反應(yīng)6 8小時(shí)，降溫至155 180°c，加入調(diào)節(jié)劑再升溫到210 275r繼續(xù)攪拌聚合0.5小時(shí)，在100 20(TC過(guò)濾進(jìn)行后處理。上述生產(chǎn)過(guò)程中的聚合 工藝的缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，分子量難以控制，而且高溫時(shí)間段的增長(zhǎng)會(huì)加劇 溶劑的水解，降低溶劑回收效率，提高工業(yè)化生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是將提供一種操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件易于控制、 可重復(fù)性好、反應(yīng)時(shí)間短、能耗合理的纖維級(jí)聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中的聚合工藝。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所述的纖維級(jí)聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中的聚合工 藝，其特點(diǎn)是在對(duì)反應(yīng)釜中的原料進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)，對(duì)反應(yīng)釜采取連續(xù)升溫
的方式，并且控制升溫速率在每分鐘0.3r: 0.6'C之間，使釜內(nèi)溫度從165T: 185 °C直接升溫到245 °C 295 °C后，結(jié)束聚合反應(yīng)。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是控制反應(yīng)釜中總的物料的體積占反應(yīng)釜容積 的45°/。 70%。
另外，還可以將聚合反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)釜內(nèi)的壓力控制在0.65 1.05Mpa。 本發(fā)明的有益效果是采用上述方法，可以降低聚合反應(yīng)對(duì)溫度、壓力等
條件的要求，使工藝易于控制，有效縮短反應(yīng)時(shí)間，降低能耗，可以有效防止
暴聚的發(fā)生，在保證分子量穩(wěn)定的前提下最大限度的減少反應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn)
效率，從而得到高質(zhì)量的產(chǎn)品，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例l
180L不銹鋼反應(yīng)釜，加入溶劑麗P40.0 kg、含水硫化鈉23.40 kg、催化劑 3.00kg，升溫脫水；脫水結(jié)束后，向反應(yīng)釜內(nèi)加入60.0kg溶劑麗p，待溫度平穩(wěn)后加入對(duì)二氯苯22. 15 kg，打開(kāi)加熱裝置，自170。C起以0. 4'C/min的平均升 溫速率升溫至285'C停止聚合反應(yīng)，降溫放料，進(jìn)入后處理階段；聚合過(guò)程中壓 力由OMPa最終升至0. 8MPa，過(guò)程平穩(wěn)，自投料起至放料結(jié)束共約6. 5小時(shí)，其 中投料30分鐘，脫水2小時(shí)，聚合4小時(shí)，產(chǎn)物PPS為白色顆粒狀密實(shí)固體， 經(jīng)初步測(cè)定分子量5. 5 X 104左右。
實(shí)施例2
180L不銹鋼反應(yīng)釜，加入溶劑NMP40.0kg、含水硫化鈉23. 40 kg、催化劑 3.00kg，升溫脫水；脫水結(jié)束后，向反應(yīng)釜內(nèi)加入60.0kg溶劑麗p，待溫度平 穩(wěn)后加入對(duì)二氯苯22. 35 kg，打開(kāi)加熱裝置，自175。C起以0. 3tVmin的平均升 溫速率升溫至272'C停止反應(yīng)，降溫放料，進(jìn)入后處理階段；聚合過(guò)程中壓力由 OMPa最終升至0. 75MPa，過(guò)程平穩(wěn)，自投料起至放料結(jié)束共7. 5小時(shí)，其中投 料30分鐘，脫水2小時(shí)，聚合5小時(shí)，產(chǎn)物PPS為白色顆粒狀密實(shí)固體，經(jīng)初 步測(cè)定分子量6.0X1()4左右。
實(shí)施例3
180L不銹鋼反應(yīng)釜，加入溶劑麗P28.0 kg、含水硫化鈉15.60kg、催化劑 1.50kg，升溫脫水；脫水結(jié)束后，向反應(yīng)釜內(nèi)加入42.0kg溶劑腿p，溫度平穩(wěn) 后加入對(duì)二氯苯14. 70 kg，打開(kāi)加熱裝置，自185'C起以0. 3°C/min的平均升溫 速率升溫至275。C停止反應(yīng)，降溫放料，進(jìn)入后處理階段；聚合過(guò)程中壓力由 OMPa最終升至0. 65MPa，過(guò)程平穩(wěn)，自投料起至放料結(jié)束共7. 5小時(shí)，其中投 料30分鐘，脫水2小時(shí)，聚合5小時(shí)，產(chǎn)物PPS為白色顆粒狀密實(shí)固體，經(jīng)初 步測(cè)定分子量6. OX 104左右。
實(shí)施例4
180L不銹鋼反應(yīng)釜，加入溶劑麗P40. 0 kg、含水硫化鈉23.40 kg、催化劑 3.00kg，升溫脫水；脫水結(jié)束后，向反應(yīng)釜內(nèi)加入60.0kg溶劑醒P，待溫度平穩(wěn)后加入對(duì)二氯苯22. 35 kg,打開(kāi)加熱裝置，自175。C起以0. 3°C/min的平均升 溫速率升溫至272"C停止反應(yīng)，降溫放料，進(jìn)入后處理階段；聚合過(guò)程中壓力由 0MPa最終升至0. 75MPa，過(guò)程平穩(wěn)，自投料起至放料結(jié)束共7. 5小時(shí)，其中投 料30分鐘，脫水2小時(shí)，聚合5小時(shí)，產(chǎn)物PPS為白色顆粒狀密實(shí)固體，經(jīng)初 步測(cè)定分子量6. OX 104左右。
通過(guò)上述各實(shí)施例可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施過(guò)程中，反應(yīng)條件易于控制，經(jīng)多次 實(shí)驗(yàn)，平均聚合時(shí)間低于5小時(shí)，重復(fù)性良好，根據(jù)本方法制備的PPS產(chǎn)品質(zhì) 量穩(wěn)定，性能優(yōu)良，滿足纖維級(jí)PPS樹(shù)脂要求。
權(quán)利要求
1、纖維級(jí)聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中的聚合工藝，其特征在于在對(duì)反應(yīng)釜中的原料進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)，對(duì)反應(yīng)釜采取連續(xù)升溫的方式，并且控制升溫速率在每分鐘0.3℃～0.6℃之間，使釜內(nèi)溫度從165℃～185℃直接升溫到245℃～295℃后，結(jié)束聚合反應(yīng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合工藝，其特征在于反應(yīng)釜中總的物料占反 應(yīng)釜容積的45% 70%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合工藝，其特征在于聚合反應(yīng)過(guò)程中反 應(yīng)釜內(nèi)的壓力控制在0.65 1.05Mpa。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件易于控制、可重復(fù)性好、反應(yīng)時(shí)間短、能耗合理的纖維級(jí)聚苯硫醚生產(chǎn)過(guò)程中的聚合工藝，其特點(diǎn)是在對(duì)反應(yīng)釜中的原料進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)，對(duì)反應(yīng)釜采取連續(xù)升溫的方式，并且控制升溫速率在每分鐘0.3℃～0.6℃之間，使反應(yīng)釜從165℃～185℃的范圍直接升溫到245℃～295℃后，結(jié)束聚合反應(yīng)。根據(jù)本方法制備的PPS產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，性能優(yōu)良，滿足纖維級(jí)PPS樹(shù)脂要求。
文檔編號(hào)C08G75/00GK101475688SQ20081017719
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者元 丁, 航 尹, 張建新, 胡曉霞, 松 陳 申請(qǐng)人:江蘇新中投資有限公司