一种聚苯硫醚高低分子分离的方法技术

本发明专利技术公开了一种聚苯硫醚高低分子分离的方法。将反应合成的聚苯硫醚产品经洗涤、干燥，投入反应釜中，加入溶剂，开启搅拌，升温并维持温度，循环管线及过滤器温度达到130～150℃时，计量泵500‑1000L/小时进行物料循环，用过滤机过滤。留在过滤器中固体为高分子PPS，母液中物料则为低分子PPS。高分子PPS还可进行再次热过滤。得到高分子量(Mw＞45000g/mol)低分子量(Mw＜30000g/mol)的聚苯硫醚。本发明专利技术通过对聚苯硫醚进行热过滤，不仅去除了高分子聚苯硫醚中的低分子和齐聚物，通过后续纺丝工艺得到高质量的聚苯硫醚纤维；而低分子聚苯硫醚则可以用作进行下一步反应的原料或制作涂料等。

Method for separating high molecular and low molecular weight of polyphenylene sulfide

The invention discloses a method for separating high and low molecular weight of polyphenylene sulfide. The reaction products of polyphenylene sulfide synthesis by washing, drying, into a reaction kettle, adding solvent, stirring to open and maintain the temperature, heating, circulating pipeline and filter temperature reaches 130 to 150 DEG C, metering pump 500 1000L/ hours material cycle, using the filter. Remain in the filter, the solid is high polymer PPS, the mother liquor in the material is low molecular PPS. Polymer PPS can also be subjected to further thermal filtration. Polyphenylene sulfide with high molecular weight (Mw > 45000g/mol) and low molecular weight (Mw < 30000g/mol) was obtained. Through the thermal filtration of PPS, not only the removal of low molecular polymer polyphenylene sulfide and the oligomer obtained polyphenylene sulfide fiber quality by spinning process; and low molecular weight polyphenylene sulfide can be used for the next reaction of raw materials or production of paint etc..

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯硫醚高低分子分离的方法
本专利技术属于聚苯硫醚的生产领域，尤其涉及到聚苯硫醚高低分子分离的方法。
技术介绍
聚苯硫醚是一种高性能树脂，不仅具有耐化学药品腐蚀、耐高温、阻燃性好、无毒等优点，而且还具有良好的物理机械性能和尺寸稳定性，因此在制作薄膜、纤维和电子元件等方面有非常广泛的应用。近些年来，国内聚苯硫醚树脂和纤维都有较快发展，但其产品性能与国外产品相比还有很大差距，说明国内PPS生产仍有诸多关键技术尚未突破。聚苯硫醚的主要工业化生产方法是硫化钠法，在合成过程中不可避免地会产生低聚物和小分子，表现为聚苯硫醚产品的平均分子量不高(重均分子量在45000g/mol以下)，而这些低聚物和小分子在PPS产品中很难除去，这会使得PPS在加工过程中变色、甚至氧化，从而导致其弹性、强度、以及制品稳定性能下降。专利CN103242529A公开的方法是：用高温惰性干燥气体将聚苯硫醚中的低聚物和低分子齐聚物、以及小分子量的聚苯硫醚汽化或升华为气体并排出。此方法设备要求高，增加了固定成本，并且无法回收小分子部分。专利CN1597736A公开的方法是：以极性有机酰胺溶剂和表面活性剂为纯化处理剂，加热处理后过滤并用丙酮和去离子水洗涤，得到高纯度聚苯硫醚。此方法引入其他溶剂，成本较高；需要多次洗涤，工艺复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中聚苯硫醚高低分子难分离的问题，提供一种操作简单，能耗低，效率高的分离方法，将聚苯硫醚产品中大部分低聚物和小分子分离开，提高聚苯硫醚产品平均分子量。此种方法不仅可以得到高纯度的高分子聚苯硫醚(重均分子量在45000g/mol以上)，而且可以将低分子聚苯硫醚(重均分子量在30000g/mol以下)分离并收集以作他用。具体技术方案如下：一种聚苯硫醚高低分子分离的方法；步骤如下：1)将合成得到的聚苯硫醚产品再次投入反应釜中，加入聚苯硫醚合成反应中所用溶剂，充氮气置换空气，充压至0-1.0MPa；2)搅拌条件下将反应釜加热至150-230℃，循环管线及过滤器温度达到130～150℃时，计量泵500-1000L/小时进行物料循环，停止运行计量泵；3)130～150℃条件下进行热过滤，将聚苯硫醚溶液通过过滤机进行固液分离，留在过滤器中的固体为高分子PPS，母液中的物料则为低分子PPS；4)高分子PPS进行再次热过滤，母液中的聚苯硫醚溶液降温至20～30℃，析出聚苯硫醚低分子产品，通过过滤机收集；5)将得到的聚苯硫醚高低分子分别用乙醇加热到50-65℃或水加热到50-100℃洗涤并干燥，得到高分子聚苯硫醚产品Mw＞45000g/mol和低分子聚苯硫醚产品Mw＜30000g/mol。所述步骤1)的溶剂为聚苯硫醚合成反应中所用溶剂，溶剂加入量为聚苯硫醚质量的2-10倍。所述步骤1)反应釜中需充氮气置换空气三到五次，氮气充压压力为0-1.0MPa。所述步骤2)应釜加热150-230℃，保温时间为10-60min。计量泵500-1000L/小时进行物料循环，循环时间为10-60min。所述步骤3)，过滤机为板框式过滤机或圆盘式过滤机，过滤机滤布的目数为100-1000目。所述步骤5)洗涤次数为1-6次。实验表明：通过对聚苯硫醚进行热过滤，能够有效分离聚苯硫醚高低分子，不仅去除了高分子聚苯硫醚中的低分子和齐聚物，通过后续纺丝工艺得到高质量的聚苯硫醚纤维；而且将低分子聚苯硫醚有效分离出来，用作涂料级聚苯硫醚或进行下一步反应。本专利技术的效果是：1.经本专利技术所述的分离方法，可分别得到高分子量(Mw＞45000g/mol)低分子量(Mw＜30000g/mol)的聚苯硫醚，测试数据如下：聚苯硫醚产品热过滤后的粘度数据热过滤前后聚苯硫醚产品的分子量数据2.本聚苯硫醚高低分子分离方法，得到的高分子聚苯硫醚的电绝缘性，机械强度，加工性均得到了明显改善，经后续纺丝可得到高质量聚苯硫醚纤维；而低分子聚苯硫醚则可以用作进行下一步反应的原料或制作涂料等。3.本专利技术可以在聚苯硫醚聚合反应釜中进行，溶剂可使用聚苯硫醚反应回收溶剂，设备简单，工艺安全便捷，且能节约溶剂，便于工业化生产和推广应用。具体实施方式：实施例1.将洗涤干燥后的聚苯硫醚产品(Mw＝41909g/mol)再次投入反应釜中，加入聚苯硫醚合成反应中所用溶剂，溶剂加入量为聚苯硫醚质量的5倍，充氮气置换空气三次，充压至0.5MPa，开启搅拌，将反应釜加热至200℃，保持该温度30min，循环管线及过滤器温度达到130℃时，计量泵800L/小时进行物料循环，循环30min后，停止运行计量泵，并在此温度下进行热过滤，将聚苯硫醚溶液通过过滤机进行固液分离，留在过滤器中的固体为高分子PPS，母液中的物料则为低分子PPS。高分子PPS还可以进行再次热过滤，母液中的聚苯硫醚溶液降温至30℃，析出聚苯硫醚低分子产品，通过过滤方法收集。将得到的聚苯硫醚高低分子分别用乙醇加热到65℃洗涤3次并干燥，得到高分子聚苯硫醚产品(Mw＝47926g/mol)和低分子聚苯硫醚产品(Mw＝23880g/mol)。实施例2将洗涤干燥后的聚苯硫醚产品(Mw＝41909g/mol)再次投入反应釜中，加入聚苯硫醚合成反应中所用溶剂，溶剂加入量为聚苯硫醚质量的3倍，充氮气置换空气五次，充压至0.2MPa，开启搅拌，将反应釜加热至190℃，保持该温度40min，循环管线及过滤器温度达到150℃时，计量泵700L/小时进行物料循环，循环40min后，停止运行计量泵，并在此温度下进行热过滤，将聚苯硫醚溶液通过过滤机进行固液分离，留在过滤器中的固体为高分子PPS，母液中的物料则为低分子PPS。高分子PPS还可以进行再次热过滤，母液中的聚苯硫醚溶液降温至30℃，析出聚苯硫醚低分子产品，通过过滤方法收集。将得到的聚苯硫醚高低分子分别用水加热到100℃洗涤1次并干燥，得到高分子聚苯硫醚产品(Mw＝48817g/mol)和低分子聚苯硫醚产品(Mw＝22963g/mol)。实施例3将洗涤干燥后的聚苯硫醚产品(Mw＝41909g/mol)再次投入反应釜中，加入聚苯硫醚合成反应中所用溶剂，溶剂加入量为聚苯硫醚质量的8倍，充氮气置换空气四次，充压至0.2MPa，开启搅拌，将反应釜加热至150℃，保持该温度50min，循环管线及过滤器温度达到140℃时，计量泵600L/小时进行物料循环，循环60min后，停止运行计量泵，并在此温度下进行热过滤，将聚苯硫醚溶液通过过滤机进行固液分离，留在过滤器中的固体为高分子PPS，母液中的物料则为低分子PPS。高分子PPS还可以进行再次热过滤，母液中的聚苯硫醚溶液降温至25℃，析出聚苯硫醚低分子产品，通过过滤方法收集。将得到的聚苯硫醚高低分子分别用乙醇加热到50℃洗涤2次并干燥，得到高分子聚苯硫醚产品(Mw＝46972g/mol)和低分子聚苯硫醚产品(Mw＝27361g/mol)。实施例4将洗涤干燥后的聚苯硫醚产品(Mw＝41909g/mol)再次投入反应釜中，加入聚苯硫醚合成反应中所用溶剂，溶剂加入量为聚苯硫醚质量的6倍，充氮气置换空气五次，充压至0MPa，开启搅拌，将反应釜加热至220℃，保持该温度20min，循环管线及过滤器温度达到145℃时，计量泵500L/小时进行物料循环，循环60m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚苯硫醚高低分子分离的方法；其特征是步骤如下：1)将合成得到的聚苯硫醚产品再次投入反应釜中，加入聚苯硫醚合成反应中所用溶剂，充氮气置换空气，充压至0‑1.0MPa；2)搅拌条件下将反应釜加热至150‑230℃，循环管线及过滤器温度达到130～150℃时，计量泵500‑1000L/小时进行物料循环，停止运行计量泵；3)130～150℃条件下进行热过滤，将聚苯硫醚溶液通过过滤机进行固液分离，留在过滤器中的固体为高分子PPS，母液中的物料则为低分子PPS；4)高分子PPS进行再次热过滤，母液中的聚苯硫醚溶液降温至20～30℃，析出聚苯硫醚低分子产品，通过过滤机收集；5)将得到的聚苯硫醚高低分子分别用乙醇加热到50‑65℃或水加热到50‑100℃洗涤并干燥，得到高分子聚苯硫醚产品Mw＞45000g/mol和低分子聚苯硫醚产品Mw＜30000g/mol。

【技术特征摘要】
1.一种聚苯硫醚高低分子分离的方法；其特征是步骤如下：1)将合成得到的聚苯硫醚产品再次投入反应釜中，加入聚苯硫醚合成反应中所用溶剂，充氮气置换空气，充压至0-1.0MPa；2)搅拌条件下将反应釜加热至150-230℃，循环管线及过滤器温度达到130～150℃时，计量泵500-1000L/小时进行物料循环，停止运行计量泵；3)130～150℃条件下进行热过滤，将聚苯硫醚溶液通过过滤机进行固液分离，留在过滤器中的固体为高分子PPS，母液中的物料则为低分子PPS；4)高分子PPS进行再次热过滤，母液中的聚苯硫醚溶液降温至20～30℃，析出聚苯硫醚低分子产品，通过过滤机收集；5)将得到的聚苯硫醚高低分子分别用乙醇加热到50-65℃或水加热到50-100℃洗涤并干燥，得到高...

【专利技术属性】
技术研发人员：付会娟，胡楠，张志全，杨雨强，王彦宁，于强，刘杨，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11