结晶型高分子合成溶剂回收方法及聚苯硫醚的生产方法_2

文档序号:8495872阅读:来源:国知局
r>[0041] 进一步地,上述固液分离后的固体采用沸水逆流洗涤,根据情况可洗涤多次。
[0042] 本发明方法适合于聚苯硫醚树脂的工业化生产。
[0043] 所述聚苯硫醚树脂的工业化生产的原料为:对二氯苯、多水硫化钠、催化剂氯化 锂、N-甲基吡咯烷酮。具体步骤为:
[0044]a、将聚苯硫醚树脂的生产溶剂N-甲基吡咯烷酮、原料多水硫化钠、催化剂氯化锂 混合,在氮气保护下升温至200°C进行多水硫化钠溶解脱水,脱水时间为2~2. 5h;
[0045] b、脱水后,加入原料对二氯苯,保持反应温度250~280°C,压力1~2MPa,缩聚反 应2~4小时,结束反应,此阶段可采用内部盘管冷却确保内温稳定;
[0046]c、反应结束后,将反应液在搅拌、负压、加热的状态下闪蒸,回收溶剂;
[0047] d、回收溶剂后的粉状产物洗涤、干燥,即得聚苯硫醚。
[0048] 进一步地,所述原料的摩尔配比为:对二氯苯:硫化钠:氯化锂:N-甲基吡咯烷 酮=1 : 1 : 0? 29 ~0? 31 : 7 ~8。
[0049] 步骤c闪蒸时,所述搅拌采用螺带螺杆式搅拌,并采用下搅拌的方式,搅拌速率为 40~60r/min;c步骤中的加热温度为160~170°C,c步骤所述负压为压强低于0. 05MPa。
[0050] 作为优选方案,c步骤回收溶剂后的粉状产物中注入去离子水搅拌形成浆料,经加 热洗涤后固液分离,液体采用二甲苯萃取回收残留溶剂。
[0051] 步骤c闪蒸回收溶剂后的粉状物料中注入去离子水搅拌形成浆料,经加热洗涤后 固液分离,液体中由于含有少量残留溶剂,输送至萃取罐中采用二甲苯萃取回收,循环使 用。
[0052] 本发明聚苯硫醚树脂的生产方法中,d步骤的粉状产物优选采用沸水逆流洗涤,更 节约用水量。d步骤的干燥以温度120~150°C干燥为最佳。
[0053] 作为优选方案,本发明优选采用聚合釜和闪蒸釜来进行反应,其中,a、b步骤在聚 合釜中进行,c步骤在闪蒸釜中进行;闪蒸釜的结构如上述的描述,聚合釜的结构如图1所 不〇
[0054] 聚合釜包括聚合釜罐体11,所述聚合釜罐体11内设置有聚合釜搅拌装置和冷却 盘管14,所述冷却盘管14连接在位于聚合釜罐体11外部的冷却剂循环回路中,所述聚合釜 罐体11还设置有聚合釜进料口 15和聚合釜出料口 16;所述聚合釜出料口 16与闪蒸釜进 料口 25连接;所述聚合釜搅拌装置包括上搅拌器12和为螺杆式下搅拌器13,聚合釜罐体 11外设置有上搅拌电机机构121和下搅拌电机机构131,所述上搅拌电机机构121输出端 与上搅拌器12连接,所述下搅拌电机机构131输出端与下搅拌器13连接;聚合釜罐体11 外壁包裹有电加热套。
[0055] 当反应原料投入聚合釜罐体11内,上搅拌器12主要对液体原料进行搅拌,下搅 拌器13主要作用于乘积在罐体底处的固体原料。进一步优选的,所述下搅拌器13可以是 螺杆式搅拌器。冷却盘管14用于维持罐体内的原料处于适宜温度,由于聚苯硫醚树脂合 成时,会发生放热反应,为了防止罐体内温度过高,可以是向冷却盘管14中通入冷却剂实 现降温。冷却盘管14优选的可以是在聚合釜罐体11内像弹簧一样的螺旋盘绕多层,以增 加冷却盘管14与原料的接触面积,提高降温效率,同时也使得罐体内每个位置都能均匀降 温。冷却盘管14内可以是通入冷水或者其他能够冷却吸热的物质。冷却盘管14连接在位 于聚合釜罐体11外部的冷却剂循环回路中,例如可以是冷却盘管14连通在带有循环泵的 冷却水回路中,循环泵驱动水流在冷却盘管14中循环流动,带走聚合釜罐体11内的多余热 量。聚合釜完成聚合反应后的反应液从聚合釜出料口 16进入闪蒸釜罐体21中,进行闪蒸。
[0056] 进一步的,b步骤在聚合釜中的反应结束后,通过压力平衡管平衡聚合釜和闪蒸釜 之间的压力,再将反应液放入闪蒸釜内。
[0057] 采用本发明方法所制备的聚苯硫醚树脂为热塑性树脂,产物的熔点285~289°C, 重均分子量为45000~52000,分子量分散系数为1. 1~1. 2,氯离子含量小于50ppm。由于 在产物经闪蒸后粒径小且均匀,易于洗涤,解决了传统方法的产品中氯化钠含量高且难除 去导致产物质量低的问题。
[0058] 下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述,并不因此将本发明限 制在所述的实施例范围之中。
[0059] 实施例1
[0060] 按照原料的摩尔配比为对二氯苯:多水硫化钠:氯化锂:N-甲基吡咯烷酮= 1 : 1 : 0.3 : 7准备好原材料。将聚苯硫醚树脂的生产溶剂N-甲基吡咯烷酮、原料多水 硫化钠、催化剂氯化锂依次投入到聚合釜中,在氮气保护下升温至200°C进行多水硫化钠溶 解脱水2小时,然后降温至165°C后加入原料对二氯苯,升温至聚合温度260°C,保持釜内 压力1.IMPa左右,通过冷却盘管避免温度剧烈波动,聚合反应3小时后开通聚合釜与闪蒸 釜之间的压力平衡管,压力平衡后将物料全部放入闪蒸釜中,开启搅拌和真空系统,保持闪 蒸釜温度为160°C左右,釜内压力低于0. 05MPa,搅拌速率为50r/min,待冷凝器中溶剂流量 大幅度减少时停止真空,关闭加热,向闪蒸釜中注入去离子水搅拌形成浆料,浆料经离心分 离,分离后的液体输送至萃取罐中二甲苯萃取回收残留溶剂,固体输送至洗涤釜中沸水逆 流洗涤5次,然后在150°C干燥获得本发明的聚苯硫醚树脂。其性能见表1。
[0061] 表1聚苯硫醚树脂性能
【主权项】
1. 结晶型高分子合成溶剂回收方法,其特征在于,包括以下步骤: 1) 在溶液聚合反应完成后,将反应液在搅拌、负压、加热的状态下闪蒸,回收溶剂; 2) 回收溶剂后的粉状产物洗涤、干燥,即得结晶型高分子材料。
2. 根据权利要求1所述的结晶型高分子合成溶剂回收方法,其特征在于:所述搅拌采 用螺带螺杆式搅拌,并采用下搅拌的方式,搅拌速率为40~60r/min;所述负压为压强低于 0. 05MPa;所述加热的温度为低于溶剂沸点温度30~40°C。
3. 根据权利要求1或2所述的结晶型高分子合成溶剂回收方法,其特征在于:所述闪 蒸采用闪蒸釜,所述闪蒸釜包括闪蒸釜罐体(21),所述闪蒸釜罐体(21)内设置有闪蒸釜搅 拌器(22),所述闪蒸釜罐体(21)还设置有闪蒸釜进料口(25)、闪蒸釜出料口(26)和真空 接口(27);所述真空接口(27)与冷凝器、真空泵顺序连接;所述闪蒸釜搅拌器(22)为螺带 式搅拌器,且采用下搅拌方式设置;闪蒸釜罐体(21)外设置有闪蒸釜搅拌电机(221),所述 闪蒸釜搅拌电机(221)输出端与所述闪蒸釜搅拌器(22)连接;闪蒸釜罐体(21)外壁包裹 有电加热套。
4. 聚苯硫醚的生产方法,其特征在于,包括以下步骤: a、 将N-甲基吡咯烷酮、多水硫化钠和氯化锂混合,在氮气保护下升温至200°C进行多 水硫化钠溶解脱水,脱水时间为2~2. 5小时; b、 脱水后,加入对二氯苯,保持反应温度250~280°C,压力1~2MPa,缩聚反应2~4 小时,结束反应; c、 反应结束后,将反应液在搅拌、负压、加热的状态下闪蒸,回收溶剂; d、 回收溶剂后的粉状产物洗涤、干燥,即得聚苯硫醚。
5. 根据权利要求4所述的聚苯硫醚的生产方法,其特征在于:按摩尔比,对二氯苯:硫 化钠:氯化锂:N-甲基吡咯烷酮=1 : 1 : 0.29~0.31 : 7~8。
6. 根据权利要求4或5所述的聚苯硫醚的生产方法,其特征在于:c步骤所述搅拌采用 螺带螺杆式搅拌,并采用下搅拌的方式,搅拌速率为40~60r/min;c步骤中的加热温度为 160~170°C,c步骤所述负压为压强低于0. 05MPa。
7. 根据权利要求4~6任一项所述的聚苯硫醚的生产方法,其特征在于:c步骤回收溶 剂后的粉状产物中注入去离子水搅拌形成浆料,经加热洗涤后固液分离,液体采用二甲苯 萃取回收残留溶剂。
8. 根据权利要求4~7任一项所述的聚苯硫醚的生产方法,其特征在于:步骤d中所 述的洗涤采用沸水逆流洗涤;所述干燥为120~150°C干燥。
9. 根据权利要求4~8任一项所述的聚苯硫醚的生产方法,其特征在于:所述a、b步 骤在聚合釜中进行,c步骤在权利要求3所述闪蒸釜中进行;其中,所述聚合釜包括聚合釜 罐体(11),所述聚合釜罐体(11)内设置有聚合釜搅拌装置和冷却盘管(14),所述冷却盘管 (14)连接在位于聚合釜罐体(11)外部的冷却剂循环回路中,所述聚合釜罐体(11)还设置 有聚合釜进料口(15)和聚合釜出料口(16);所述聚合釜出料口(16)与闪蒸釜进料口(25) 连接;所述聚合釜搅拌装置包括上搅拌器(12)和为螺杆式下搅拌器(13),聚合釜罐体(11) 外设置有上搅拌电机机构(121)和下搅拌电机机构(131),所述上搅拌电机机构(121)输出 端与上搅拌器(12)连接,所述下搅拌电机机构(131)输出端与下搅拌器(13)连接;聚合釜 罐体(11)外壁包裹有电加热套。
【专利摘要】本发明涉及结晶型高分子合成溶剂回收方法及聚苯硫醚的生产方法,属于高分子材料领域。本发明解决的技术问题是提供结晶型高分子合成溶剂回收方法.该方法包括以下步骤:1)在溶液聚合反应完成后,将反应液在搅拌、负压、加热的状态下闪蒸,回收溶剂;2)回收溶剂后的粉状产物洗涤、干燥,即得结晶型高分子材料。与现有技术相比,本发明方法克服了现有结晶型高分子生产工艺中溶剂回收能耗高、损耗大的问题,同时还克服了传统工艺中产品颗粒包裹的无机盐粒子清洗不干净造成高分子产品纯度不高的问题,为高分子领域提供了一种新的溶剂回收方法,简化了生产流程。
【IPC分类】C08G75-02, C08J11-02
【公开号】CN104817716
【申请号】CN201510218886
【发明人】冷枫, 钟家春
【申请人】钟家春
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月30日
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