一种聚苯硫醚的超声波清洗和纯化方法技术

本发明专利技术公开了一种聚苯硫醚的超声波清洗和纯化方法，包括以下步骤：超声高频预清洗，超声低频清洗纯化，真空干燥。本发明专利技术采用合理的高频超声和低频超声结合的方法，使用N‑甲基吡咯烷酮溶剂和六甲基磷酰三胺溶剂的混合作为高频超声分离溶剂，能够有效分离聚苯硫醚粗品，分离所得成品分子量分布窄，分离纯化效果好，操作简单，有利于大规模工业应用。

Ultrasonic cleaning and purification of a polyphenylene sulfide

The invention discloses a method for ultrasonic cleaning and purification of polyphenylene sulfide, including the following steps: ultrasonic high frequency pre cleaning, ultrasonic low-frequency cleaning and purification, vacuum drying. The invention adopts the method of reasonable high frequency ultrasound and low frequency ultrasound combined with the mixed use of N methyl pyrrolidone solvent and six methyl three phosphoryl amine solvent as high frequency ultrasonic separation solvent can effectively separate polyphenylene sulfide crude, separation of the product with narrow molecular weight distribution, purification effect, simple operation, a for large-scale industrial applications.

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯硫醚的超声波清洗和纯化方法
本专利技术涉及聚苯硫醚纯化领域，特别涉及一种聚苯硫醚的超声波清洗和纯化方法。
技术介绍
聚苯硫醚广泛应用于制作薄膜、纤维和电子元器件，如电容器、电阻器、晶体管、二极管、线圈、变阻器、集成电路以及大规模集成电路等。硫化钠与对二氯苯在N-甲基吡咯烷酮溶剂中，经高温、高压缩聚成为聚苯硫醚粗品，粗品中含有催化剂、小分子齐聚物和大量氯化钠。无机离子杂质的存在使得聚苯硫醚的电绝缘性能下降，而且在使用的过程中会腐蚀半导体，进而漏电产生事故。低聚物的存在使得材料的强度下降，且含有低聚物的聚苯硫醚在加工时会产生气泡，因此当用于制作半导体时，必须降低聚苯硫酸中的低聚物含量。传统方法是把粗品用热水清洗6-7遍，再用N-甲基吡咯烷酮、丙三醇、丙酮等溶剂，在温度150℃-280℃中进行纯化处理，以除去小分子齐聚物及氯离子，也有通过溶胀方式，即往粗品加入N-甲基吡咯烷酮，在270℃进行纯化处理。传统方法处理时间长，成本高。CN102698498A公开了一种聚苯硫醚生产中含盐混合液的固液分离方法，采用带式压滤机对含盐混合液先进行压榨过滤，除去混合液中的氧化纳、对二氯苯和未溶解的聚苯硫醚齐聚物，再经板框压滤机过滤除去滤液中的聚苯硫醚齐聚物。该方法可降低滤饼的含液量以及滤液中的固体量。CN104817696A公开了一种聚苯硫醚生产中聚合物产品除盐纯化方法，具体公开了在缩聚反应完成后，对反应体系中聚苯硫由主混合物进行过滤分离，分离出的滤饼经过酸洗，超声洗涤，水洗，干燥得纯化的产品。该方法可以显著降低聚合物产品中无机盐的含量，改善和提高PPS产品的品质和性能。但分离步骤繁琐，产物损耗大。综上，现在技术仍缺乏一种能高效分离聚苯硫醚粗品的方法。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种聚苯硫醚的超声波清洗和纯化方法，利用高频超声清洗和低频高声纯化两步法分离聚苯硫醚。经本专利技术方法处理的聚苯硫醚成品，含氯700-600ppm，分子量分布窄，分离纯化效果好。本专利技术的技术方案如下。一种聚苯硫醚的超声波清洗和纯化方法，包括以下步骤：(1)超声高频预清洗：将聚苯硫醚粗品加入装有清洗溶剂的超声波清洗槽中，进行清洗，超声频率为80-400KHz，超声温度为180-200℃，清洗50-120分钟后，进行固液分离，得到预处理的固体；(2)超声低频清洗纯化：将步骤(1)得到的预处理固体，装有去离子水的超声波清洗槽中，超声频率为10-40KHz，超声温度为40-100℃，清洗60-240分钟后，清洗完毕后，进行固液分离，得到纯化后的固体；(3)将步骤(2)得到的纯化后的固体，真空干燥，即为成品。超声效应是当超声波在介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理的和化学的变化，从而产生一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应。超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压，同时产生激波。因此，本专利技术先使用高频超声清洗，利用大能量震动液体形成大量空洞，有助于粗品中各成分的分离，然后用低频超声纯化，减少空泡，使得各组分缓慢运动逐步分离，纯化的更充分。作为优选，所述步骤(1)中清洗溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂和六甲基磷酰三胺(HMPA)溶剂的共混物，体积比为：1:0.001-0.01。六甲基磷酰三胺是一种高沸点强极性有机溶剂，与水互溶，甚至能溶解无机盐，故有“万能溶剂”之称，能溶解聚氯乙烯、聚苯硫醚、聚偏二氯乙烯、聚丙烯腈、聚酯、聚醚、聚乙烯醇、聚酰胺、聚氨酯、硝酸纤维素等。加入少量六甲基磷酰三胺，能够溶解部分聚苯硫醚并释放出粗品中包裹的杂质，更有利小分子齐聚物和大量氯化钠的分离纯化。作为优选，所述步骤(1)中超声频率为100-300KHz。作为优选，所述步骤(1)中N-甲基吡咯烷酮溶剂和六甲基磷酰三胺溶剂的体积比为1:0.001-0.002。作为优选，所述步骤(2)中超声频率为15-30KHz。作为优选，所述步骤(2)中超声温度为60-70℃，清洗时间为120-180分钟。作为优选，所述步骤(1)中固液分离方式为旋转蒸发、离心中的一种。作为优选，所述步骤(2)中固液分离方式为减压过滤。作为优选，所述步骤(1)中聚苯硫醚粗品的质量与清洗溶剂的体积比为1-5Kg:10L。本专利技术的有益效果：(1)本技术方案采用合理的高频超声和低频超声结合的方法，能够有效分离聚苯硫醚粗品，分离所得成品分子量分布窄，分离纯化效果好；(2)本技术方案使用N-甲基吡咯烷酮溶剂和六甲基磷酰三胺溶剂的混合作为高频超声分离溶剂，能够有效分离聚苯硫醚粗品中包裹的小分子齐聚物和大量氯化钠；(3)本技术方案设计合理，操作简单，有利于大规模工业应用。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：实施例1分离聚苯硫醚粗品得到分离产品A1(1)超声高频预清洗：将3.5千克聚苯硫醚粗品加入装有10升N-甲基吡咯烷酮溶剂和0.001升六甲基磷酰三胺溶剂的超声波清洗槽中，进行清洗，超声频率为200KHz，超声温度为200℃，清洗120分钟后，通过旋转蒸发进行固液分离，得到预处理的固体；(2)超声低频清洗纯化：将步骤(1)得到的预处理固体，装有10升去离子水的超声波清洗槽中，超声频率为20KHz，超声温度为60℃，清洗240分钟，清洗完毕后，通过减压过滤进行固液分离，得到纯化后的固体；(3)将步骤(2)得到的纯化后的固体，真空干燥，得到分离产品，即为成品A1。实施例2分离聚苯硫醚粗品得到分离产品A2(1)超声高频预清洗：将3.5千克聚苯硫醚粗品加入装有10升N-甲基吡咯烷酮溶剂和0.005升六甲基磷酰三胺溶剂的超声波清洗槽中，进行清洗，超声频率为200KHz，超声温度为200℃，清洗120分钟后，通过旋转蒸发进行固液分离，得到预处理的固体；(2)超声低频清洗纯化：将步骤(1)得到的预处理固体，装有10升去离子水的超声波清洗槽中，超声频率为20KHz，超声温度为60℃，清洗240分钟，清洗完毕后，通过减压过滤进行固液分离，得到纯化后的固体；(3)将步骤(2)得到的纯化后的固体，真空干燥，得到分离产品，即为成品A2。实施例3分离聚苯硫醚粗品得到分离产品A3(1)超声高频预清洗：将3.5千克聚苯硫醚粗品加入装有10升N-甲基吡咯烷酮溶剂和0.01升六甲基磷酰三胺溶剂的超声波清洗槽中，进行清洗，超声频率为200KHz，超声温度为200℃，清洗120分钟后，通过旋转蒸发进行固液分离，得到预处理的固体；(2)超声低频清洗纯化：将步骤(1)得到的预处理固体，装有10升去离子水的超声波清洗槽中，超声频率为20KHz，超声温度为60℃，清洗240分钟，清洗完毕后，通过减压过滤进行固液分离，得到纯化后的固体；(3)将步骤(2)得到的纯化后的固体，真空干燥，得到分离产品，即为成品A3。实施例4分离聚苯硫醚粗品得到分离产品A4(1)超声高频预清洗：将3.5千克聚苯硫醚粗品加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚苯硫醚的超声波清洗和纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)超声高频预清洗：将聚苯硫醚粗品加入装有清洗溶剂的超声波清洗槽中，进行清洗，超声频率为80‑400KHz，超声温度为180‑200℃，清洗50‑120分钟后，进行固液分离，得到预处理的固体；(2)超声低频清洗纯化：将步骤(1)得到的预处理固体，装有去离子水的超声波清洗槽中，超声频率为10‑40KHz，超声温度为40‑100℃，清洗60‑240分钟后，清洗完毕后，进行固液分离，得到纯化后的固体；(3)将步骤(2)得到的纯化后的固体，真空干燥，即为成品。

【技术特征摘要】
1.一种聚苯硫醚的超声波清洗和纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)超声高频预清洗：将聚苯硫醚粗品加入装有清洗溶剂的超声波清洗槽中，进行清洗，超声频率为80-400KHz，超声温度为180-200℃，清洗50-120分钟后，进行固液分离，得到预处理的固体；(2)超声低频清洗纯化：将步骤(1)得到的预处理固体，装有去离子水的超声波清洗槽中，超声频率为10-40KHz，超声温度为40-100℃，清洗60-240分钟后，清洗完毕后，进行固液分离，得到纯化后的固体；(3)将步骤(2)得到的纯化后的固体，真空干燥，即为成品。2.如权利要求1所述的清洗和纯化方法，其特征在于，所述步骤(1)中清洗溶剂为N-甲基吡咯烷酮溶剂和六甲基磷酰三胺溶剂的共混物，体积比为：1:0.001-0.01。3.如权利要求2所述的清洗和纯化方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟明，叶维雪，张德明，周鸿文，
申请(专利权)人：珠海长先新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44