一種聚苯硫醚除鹽的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚苯硫醚除鹽的方法。本方法是在聚苯硫醚合成反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜中保溫保壓靜置，待無機(jī)鹽和無機(jī)助劑沉降至釜底后，利用壓力差，把上層聚苯硫醚溶液壓出反應(yīng)釜，再對(duì)該溶液進(jìn)行降溫，析出的聚苯硫醚產(chǎn)品用乙醇和去離子水洗滌，最后將洗凈的聚苯硫醚進(jìn)行干燥即可得到高純度的聚苯硫醚。上述方法能在反應(yīng)釜內(nèi)有效的去除大部分聚苯硫醚中的無機(jī)鹽和無機(jī)助劑，簡化后期純化步驟。本發(fā)明可以在聚苯硫醚聚合反應(yīng)結(jié)束后在反應(yīng)釜中進(jìn)行，設(shè)備簡單，工藝安全便捷，且此方法能節(jié)約大量純化溶劑，便于工業(yè)化生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
【專利說明】一種聚苯硫醚除鹽的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚苯硫醚的生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及到硫化鈉法合成聚苯硫醚的除鹽方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚苯硫醚是分子主鏈由對(duì)位亞苯基和硫原子構(gòu)成的熱塑性樹脂，被譽(yù)為繼聚碳酸 酯（PC)、聚酯（PET)、聚甲醛（POM)、尼龍（PA)、聚苯醚（PPO)之后的第六大通用工程塑料， 也是八大宇航材料之一。世界上僅少數(shù)發(fā)達(dá)國家能夠工業(yè)化生產(chǎn)。聚苯硫醚具有耐高溫、 耐輻射、阻燃、低粘度、高尺寸穩(wěn)定性、良好的耐溶劑和耐化學(xué)腐蝕性、優(yōu)良介電性能及耐磨 損等特性。
[0003] PPS的工業(yè)化合成主要使用硫化鈉法，即philips合成法。該法合成產(chǎn)率高、效果 好、重復(fù)性強(qiáng)、操作簡單，適合工業(yè)化生產(chǎn)，并且此法合成出的PPS具有其他方法不能比擬 的優(yōu)異性能。由于該法在合成過程中會(huì)產(chǎn)生低聚物和副產(chǎn)物NaCl，而且在合成過程中會(huì)使 用無機(jī)助劑等，因此在PPS產(chǎn)品中會(huì)有雜質(zhì)，尤其是包裹在聚苯硫醚分子鏈間的低聚物和 鹽，很難除去，使得PPS的灰分含量增加，加工過程中變色嚴(yán)重，導(dǎo)致其電性能、強(qiáng)度、以及 制品穩(wěn)定性能下降，使其應(yīng)用范圍受到限制，難以滿足航空航天、電子機(jī)械等高尖端產(chǎn)業(yè)的 發(fā)展需求。國外對(duì)PPS合成過程中的除鹽、后處理等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行封鎖，使得國內(nèi)無法生產(chǎn) 出與國外性能比擬的PPS樹脂，這也使得我國亟需發(fā)展高性能的PPS樹脂，打破國外的技術(shù) 壟斷。現(xiàn)在國內(nèi)聚苯硫醚除鹽一般采用溶劑洗滌過濾，這種方法不僅成本高，耗費(fèi)大量的溶 齊U，不環(huán)保，而且除鹽效果一般。專利CN 102698498公開的了一種聚苯硫醚生產(chǎn)中含鹽混 合物的固液分離方法，此發(fā)明是采用帶式壓榨過濾機(jī)對(duì)含鹽混合物先進(jìn)行壓榨過濾，除去 混合液中的氯化鈉、對(duì)二氯苯、未溶解的聚苯硫醚齊聚物，再用水與濾液按3?10的比例混 合，用板框過濾機(jī)進(jìn)行過濾，除去從濾液中析出的聚苯硫醚齊聚物。此方法也存在能耗高， 工藝設(shè)備復(fù)雜的缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)硫化鈉法合成聚苯硫醚中除鹽方法存在的能 耗高，溶劑用量大，除鹽效果不佳等問題，提供一種操作簡單，能耗低，效率高的除鹽方法。
[0005] 本發(fā)明的一種聚苯硫醚除鹽的方法，步驟如下：
[0006] 1)聚苯硫醚合成反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜中繼續(xù)保持合成反應(yīng)結(jié)束時(shí)保溫、壓力，靜 置20分鐘以上，使固相沉降至反應(yīng)釜底；
[0007] 2)用氮?dú)庵脫Q儲(chǔ)罐內(nèi)空氣，置換后保持壓力為OMPa，利用壓力差將反應(yīng)釜中聚苯 硫醚溶液移至儲(chǔ)罐中，直至反應(yīng)釜與儲(chǔ)罐壓力平衡；
[0008] 3)將儲(chǔ)罐中的聚苯硫醚溶液降溫至80?150°C，此時(shí)聚苯硫醚產(chǎn)品析出；
[0009] 4)向反應(yīng)釜中加入溶劑回收鹽中的聚苯硫醚；
[0010] 5)把降溫析出的聚苯硫醚和回收得到的聚苯硫醚進(jìn)行洗滌和干燥。
[0011] 優(yōu)選在反應(yīng)釜中保溫溫度為220°C?265°C。更優(yōu)選為在反應(yīng)釜中保溫溫度為 230°C ?260°C。
[0012] 優(yōu)選反應(yīng)釜中靜置時(shí)間20?lOOmin。
[0013] 在反應(yīng)釜設(shè)置有插底管，插底管底部位置位于鹽餅上方，反應(yīng)釜與儲(chǔ)罐通過插底 管相連。
[0014] 所述的步驟4)中，向含鹽反應(yīng)釜中加入N-甲基吡咯烷酮，在聚苯硫醚合成時(shí)的反 應(yīng)溫度和壓力條件下攪拌、靜置沉降、移液，回收鹽中聚苯硫醚。
[0015] 所述的步驟5)中，析出的聚苯硫醚和回收鹽中得到的聚苯硫醚先用乙醇加熱到 50?65°C洗滌一次，再用去離子水，加熱到70?90°C洗滌兩次。
[0016] 所述干燥方法采用真空干燥，真空度大于0. 09MPa，干燥溫度為90?180°C，干燥 時(shí)間為6?15小時(shí)。
[0017] 所述干燥方法還可以采用非真空干燥，干燥溫度為80?130°C，干燥時(shí)間為12? 24小時(shí)。
[0018] 本發(fā)明的技術(shù)方案具體說明如下：
[0019] L 沉降
[0020] 聚苯硫醚合成反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜中保溫，保溫溫度為220°C?265°C，壓力保 持合成反應(yīng)結(jié)束時(shí)壓力，靜置20分鐘以上，此時(shí)的聚苯硫醚溶于反應(yīng)液中，為液相，而反應(yīng) 產(chǎn)生的鹽和反應(yīng)時(shí)添加的無機(jī)助劑不溶于反應(yīng)溶劑，此時(shí)為固相，懸浮于液相中，靜置后固 相沉降至反應(yīng)釜底。利用重力沉降，能將大部分的鹽沉降到釜底，而此時(shí)聚苯硫醚還溶在反 應(yīng)溶劑中，這也避免了聚苯硫醚析出時(shí)包裹無機(jī)鹽和助劑的情況，使聚苯硫醚后續(xù)的純化 更為簡單方便。
[0021] 2.移液
[0022] 靜置結(jié)束后，聚苯硫醚溶液移至儲(chǔ)罐前，先用氮?dú)庵脫Q儲(chǔ)罐內(nèi)空氣，置換后保持壓 力為OMPa，然后打開插底管閥門控制聚苯硫醚溶液轉(zhuǎn)移速度，直至反應(yīng)釜與儲(chǔ)罐壓力平衡。
[0023] 3.降溫析出
[0024] 將儲(chǔ)罐中的聚苯硫醚溶液降溫至80?150°C，此時(shí)聚苯硫醚產(chǎn)品析出，而且析出 的聚苯硫醚含鹽量很低。
[0025] 4.回收鹽中的聚苯硫醚
[0026] 向含鹽反應(yīng)釜中加入N-甲基吡咯烷酮，在聚苯硫醚合成時(shí)的反應(yīng)溫度和壓力條 件下攪拌、靜置沉降、移液、析出，回收鹽中聚苯硫醚。
[0027] 5.洗滌與干燥
[0028] 首先向析出和回收鹽中的聚苯硫醚加入乙醇，加熱到50?65°C洗滌一次，再用去 離子水，加熱到70?90°C洗滌兩次，將洗凈的聚苯硫醚烘干即可。干燥方法可以采用真空 干燥，也可以采用非真空干燥。如真空干燥，真空度大于0. 〇9MPa，干燥溫度為90?180°C， 干燥時(shí)間為6?15小時(shí)；如非真空干燥,則干燥溫度為80?130°C,干燥時(shí)間為12?24小 時(shí)。
[0029] 實(shí)驗(yàn)表明：聚苯硫醚合成反應(yīng)結(jié)束后直接除鹽，能在聚苯硫醚處于溶解情況下，鹽 和無機(jī)助劑在重力作用下自然沉降，從而有效的把鹽和無機(jī)助劑分離出去。這樣除鹽后的 聚苯硫醚降溫析出時(shí)包裹的鹽非常少，能有效簡化后期的純化處理，并提高純化效果。
[0030] 本發(fā)明具有以下的效果：
[0031] 1.經(jīng)本發(fā)明所述的除鹽方法，可得到低鹽含量的聚苯硫醚，測(cè)試數(shù)據(jù)如下：
[0032] 除鹽聚苯硫醚和未除鹽聚苯硫醚測(cè)試比較
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種聚苯硫醚除鹽的方法，其特征是步驟如下： 1) 聚苯硫醚合成反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜中繼續(xù)保持合成反應(yīng)結(jié)束時(shí)保溫、壓力，靜置 20分鐘以上，使固相沉降至反應(yīng)釜底； 2) 用氮?dú)庵脫Q儲(chǔ)罐內(nèi)空氣，置換后保持壓力為OMPa，利用壓力差將反應(yīng)釜中聚苯硫醚 溶液移至儲(chǔ)罐中，直至反應(yīng)釜與儲(chǔ)罐壓力平衡； 3) 將儲(chǔ)罐中的聚苯硫醚溶液降溫至80?150°C，此時(shí)聚苯硫醚產(chǎn)品析出； 4) 向反應(yīng)釜中加入溶劑回收鹽中的聚苯硫醚； 5) 把降溫析出的聚苯硫醚和回收得到的聚苯硫醚進(jìn)行洗滌和干燥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征是，在反應(yīng)釜中保溫溫度為220°C?265°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征是，在反應(yīng)釜中保溫溫度為230°C?260°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征是在反應(yīng)釜中靜置時(shí)間20?lOOmin。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征是反應(yīng)釜設(shè)置有插底管，插底管底部位置位于鹽 餅上方，反應(yīng)釜與儲(chǔ)罐通過插底管相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征是所述的步驟4)中，向含鹽反應(yīng)釜中加入N-甲基 吡咯烷酮，在聚苯硫醚合成時(shí)的反應(yīng)溫度和壓力條件下攪拌、靜置沉降、移液，回收鹽中聚 苯硫醚。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征是所述的步驟5)中，析出的聚苯硫醚和回收鹽中 得到的聚苯硫醚先用乙醇加熱到50?65°C洗滌一次，再用去離子水，加熱到70?90°C洗 滌兩次。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征是干燥方法采用真空干燥，真空度大于0. 09MPa， 干燥溫度為90?180°C，干燥時(shí)間為6?15小時(shí)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述方法，其特征是干燥采用非真空干燥，干燥溫度為80? 130°C，干燥時(shí)間為12?24小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C08G75/02GK104371103SQ201410495636
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】付會(huì)娟, 胡楠, 張志全, 楊雨強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司