一种聚苯硫醚树脂的纯化处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种聚苯硫醚树脂的纯化处理工艺，采用硫化钠和对二氯苯为原料、N‑甲基‑2‑吡咯烷酮为溶剂合成的聚苯硫醚树脂，缩聚反应完成后，对反应体系中聚苯硫醚树脂产品混合物进行过滤分离、分离出的滤饼中含有有机杂质，氯化钠、NMP溶剂、水分通过洗涤干燥之后，再加入混合溶剂，将固‑液体系的温度升至低于混合溶剂沸点，使聚苯硫醚树脂溶于混合溶剂之中，在保温一定时间后，加入去离子水，使聚苯硫醚结晶析出，经过固‑液分离后，用低沸点溶剂萃取混合溶剂中的高沸点有机溶剂后，用去离子水洗涤聚苯硫醚树脂，得到高纯度聚苯硫醚树脂。本发明专利技术得到的聚苯硫醚树脂，可以用作聚苯硫醚纤维、聚苯硫醚薄膜生产的原料。

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯硫醚树脂的纯化处理工艺
本专利技术属于聚苯硫醚树脂产品纯化领域，特别涉及一种聚苯硫醚树脂的纯化处理工艺。
技术介绍
聚苯硫醚（PPS）良好的机械和电学性能使之成为在许多重要场合下首选的合成材料。聚苯硫醚的纯度与其制成的产品的性能有着很大的影响，比如，在一些电学使用领域，聚苯硫醚单体中含有尘埃也会对其制品的电气性能产生明显影响。因此，如何制得高纯度的聚苯硫醚单体，一直是世界化工界关注的问题。而目前采用硫化钠与对二氯苯（P-DCB）为原料，在碱金属催化剂作用下缩聚生产聚苯硫醚（PPS）单体的生产过程中，在单体产品的纯化阶段，一般采用过滤分离，然后再在拌和机中将单体颗粒与洗液拌和，再经洗涤，二次过滤而得到产品。采用这样的多工位处理方法，增加了产品颗粒与环境接触的机会，使得被污染几率提高而影响产品的性能。在美国专利号码No：3354129中公开了在提高温度的条件下，在极性有机溶剂中用碱金属硫化物进攻反应碳环上的卤原子，甚至那专利技术还公开完成聚苯硫醚树脂合成的大量实验资料，在公开的专利中不但介绍了由对二氯苯间歇和连续操作两种合成聚苯硫醚的方法，而且还介绍了在每个分子上比两个卤原子取代还多的多卤代芳烃化合物，以及加入各种聚合反应助剂，如：碱金属羧酸盐。在聚合反应条件下，工艺还公开了能够预混的各种反应剂形成反应混合物前，将所有的反应混合在一起，聚苯硫醚树脂是在以上温度的条件下，通过所有的工艺流程合成的一种普通产品，在熔融相中的是聚苯硫醚树脂，反应混合物中含有聚苯硫醚和与各种杂质并存的极性有机溶剂以及没有反应的反应剂，并从其中回收聚苯硫醚树脂。在美国专利号码No：4415729中介绍了一种聚苯硫醚树脂的回收工艺，由于在极性有机溶剂-NMP中，发生对二氯苯取代反应。生成聚苯硫醚树脂反应混合物，并对反应混合物进行固-液成分分离，在其还有一个目的是该专利技术叙述了从反应混合物中回收相应的聚苯硫醚树脂大颗粒，在其还有一目的，从反应混合物的其他成分中，分离回收聚苯硫醚树脂颗粒。在以前从聚合反应混合物中通常采用溶剂闪蒸工艺回收粉状的树脂，该粉状树脂过滤分离开聚合反应副产物芳硫醚低聚物显得困难，当干燥时，得到的产品是过量粉尘状的聚苯硫醚树脂，由于挤出的效果需要颗粒状的聚苯硫醚树脂粉，产生的其他问题通常与相对低体积密度的产品有关，上面所描述的是从工艺流程中增大聚苯硫醚树脂颗粒大小，目的是减轻这些问题的发生，该专利技术提供一种具有相对较大颗粒聚苯硫醚树脂的工艺流程，能够从含有聚苯硫醚和极性有机溶剂中回收粗颗粒的聚苯硫醚树脂。因此，本专利技术的目的是提供一种从含有聚苯硫醚树脂和极性有机溶剂的反应混合物中具体回收相对较大的颗粒状的聚苯硫醚树脂的方法，本专利技术的又一目的是提供一种提高过滤性能的颗粒大小分布均匀的聚苯硫醚树脂的回收，和通过溶剂闪蒸方法降低粉尘状树脂的回收方法，本专利技术还有一个目的是提供一种实际颗粒大小分布均匀的聚苯硫醚树脂的回收方法，需要分离最初回收颗粒用于挤出造粒；本专利技术还有一个目的是从反应混合物中产生的聚苯硫醚通常比通过闪蒸溶剂的方法回收得到的聚合物体积密度高；本专利技术还有该一个目的是提供一种从反应混合物中简单分离聚苯硫醚低聚物回收聚苯硫醚熟知的方法；本专利技术有一个目的是通过本专利技术所采用的聚苯硫醚树脂的回收方法用于实际生产工艺流程。在加拿大专利号码No1233939中，介绍了采用一种萃取剂，萃取芳硫醚聚合物中水溶性杂质的树脂纯化方法，该方法对于只含有氯化钠的聚芳硫醚树脂来说，是非常有效的。在中国专利申请号码CN03117749.2中介绍了一种令人费解的聚苯硫醚树脂纯化工艺，在其中既没有叙述聚苯硫醚树脂纯化的工艺流程和工艺控制方法。在中国专利号码No：201110066325.6中介绍了采用α-氯萘和NMP的混合溶剂来纯化处理，聚苯硫醚树脂，但是由于α-氯萘在203℃时，聚苯硫醚树脂的溶解度只有10%，同时其沸点也偏低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚苯硫醚树脂的纯化处理工艺，既可以使聚苯硫醚树脂中包裹的氯化钠晶体从聚苯硫醚树脂中分离出来，又可以得到高纯度的聚苯硫醚树脂，该纯化处理后的聚苯硫醚树脂，既可以用作纺织聚苯硫醚纤维的原料，又可以用作制造聚苯硫醚薄膜的原料。本专利技术采用的技术方案如下：一种聚苯硫醚树脂的纯化处理工艺，采用硫化钠和对二氯苯为原料、N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂合成的聚苯硫醚树脂，缩聚反应完成后，对反应体系中聚苯硫醚树脂产品混合物进行过滤分离、分离出的滤饼中含有一定的副反应产生的有机杂质，氯化钠、NMP溶剂、水分；通过洗涤干燥之后，聚苯硫醚树脂还含有少量的有机杂质，氯化钠、NMP溶剂、水分，在加入混合溶剂之后，将固-液体系的温度升至低于混合溶剂沸点，使聚苯硫醚树脂溶于混合溶剂之中，在保温一定时间后，加入去离子水，使聚苯硫醚结晶析出，经过固-液分离后，用低沸点溶剂萃取混合溶剂中的高沸点有机溶剂后，用去离子水洗涤聚苯硫醚树脂，得到高纯度聚苯硫醚树脂，其聚苯硫醚树脂纯化处理将采用如下工艺：（1）在氮气的保护下，将聚苯硫醚树脂加入（2）固-液分离出含有1,3-二苯丙酮、二苯基硫醚、1-环己基-吡啶酮的混合溶剂滤液之中，形成滤饼固体含量为35～48%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至260～280℃，并保温30～48min，使悬浊液变成透明的悬浊液，在保温静置30～48min后，进行固-液分离，滤饼固体输入氯化钠回收工艺工序，含有1,3-二苯丙酮、二苯基硫醚、1-环己基-吡啶酮、聚苯硫醚树脂的滤液待用；在混合溶剂中，1,3-二苯丙酮、二苯基硫醚、1-环己基-吡啶酮质量比为10～30%：50～60%：10～40%；（2）在（1）固-液分离的，含有1,3-二苯丙酮、二苯基硫醚、1-环己基-吡啶酮的滤液中，加入去离子水，聚苯硫醚树脂从滤液中结晶析出，形成滤饼固体含量为8～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至80～90℃，并保温30～48min后，进行固-液分离，含有1,3-二苯丙酮、二苯基硫醚、1-环己基-吡啶酮、水的滤液输入混合溶剂回收工艺工序；滤饼固体再次加入（3）固-液分离出的含有1,3-二苯丙酮、二苯基硫醚、1-环己基-吡啶酮混合溶剂的滤液，形成滤饼固体含量为35～48%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至260～280℃，并保温30～48min，使悬浊液变成透明的悬浊液，在保温静置30～48min后，进行固-液分离，滤饼固体输入氯化钠回收工艺工序，含有1,3-二苯丙酮、二苯基硫醚、1-环己基-吡啶酮、聚苯硫醚树脂的滤液待用；（3）在（2）固-液分离的含有1,3-二苯丙酮、二苯基硫醚、1-环己基-吡啶酮、聚苯硫醚树脂的滤液中，加入去离子水，聚苯硫醚树脂从滤液中结晶析出，形成滤饼固体含量为8～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至80～90℃，并保温30～48min后，进行固-液分离，含有1,3-二苯丙酮、二苯基硫醚、1-环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚苯硫醚树脂的纯化处理工艺，采用硫化钠和对二氯苯为原料、N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂合成的聚苯硫醚树脂，其特征在于：缩聚反应完成后，对反应体系中聚苯硫醚树脂产品混合物进行过滤分离，分离出的滤饼中含有的副反应产生的有机杂质氯化钠、NMP溶剂、水分，通过洗涤干燥之后，聚苯硫醚树脂还含有少量的有机杂质氯化钠、NMP溶剂、水分，在加入混合溶剂之后，将固-液体系的温度升至低于混合溶剂沸点，使聚苯硫醚树脂溶于混合溶剂之中，在保温一定时间后，加入去离子水，使聚苯硫醚结晶析出，经过固-液分离后，用低沸点溶剂萃取混合溶剂中的高沸点有机溶剂后，用去离子水洗涤聚苯硫醚树脂，得到高纯度聚苯硫醚树脂，所述聚苯硫醚树脂纯化处理工艺具体步骤如下：/n（1）在氮气的保护下，将聚苯硫醚树脂加入步骤（2）所述的固-液分离出混合溶剂滤液之中，形成滤饼固体含量为35～48%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至260～280℃，并保温30～48min，使悬浊液变成透明的悬浊液，在保温静置30～48min后，进行固-液分离，滤饼固体输入氯化钠回收工艺工序，滤液待用；/n（2）在步骤（1）的固-液分离的滤液中，加入去离子水，聚苯硫醚树脂从滤液中结晶析出，形成滤饼固体含量为8～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至80～90℃，并保温30～48min后，进行固-液分离，滤液输入混合溶剂回收工艺工序，滤饼固体再次加入步骤（3）所述的固-液分离出的混合溶剂，形成滤饼固体含量为35～48%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至260～280℃，并保温30～48min，使悬浊液变成透明的悬浊液，在保温静置30～48min后，进行固-液分离，滤饼固体输入氯化钠回收工艺工序，滤液待用；/n（3）在步骤（2）所述的固-液分离的滤液中，加入去离子水，聚苯硫醚树脂从滤液中结晶析出，形成滤饼固体含量为8～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至80～90℃，并保温30～48min后，进行固-液分离，滤液输入混合溶剂回收工艺工序，滤饼固体再次加入新鲜的混合溶剂，形成滤饼固体含量为35～48%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至260～280℃，并保温30～48min，使悬浊液变成透明的悬浊液，在保温静置30～48min后，进行固-液分离，滤饼固体输入氯化钠回收工艺工序，滤液输入聚苯硫醚树脂回收工艺工序；/n（4）在步骤（3）的固-液分离的滤液中，加入去离子水，聚苯硫醚树脂从滤液中结晶析出，形成滤饼固体含量为8～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至80～90℃，并保温30～48min后，进行固-液分离，液体输入混合溶剂回收工艺工序，滤饼固体加入步骤（5）所述的固-液分离出的低沸点溶剂，形成滤饼固体含量为15～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至50～80℃，并保温回流30～48min，待温度冷却至室温后进行固-液分离，滤液输入混合溶剂回收工艺工序，滤饼固体待用；/n（5）在步骤（4）中所述的滤饼固体中，加入步骤（6）所述的固-液分离出的低沸点溶剂，形成滤饼固体含量为15～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至50～80℃，并保温回流30～48min，待温度冷却至室温后进行固-液分离，低沸点溶剂滤液输入步骤（4）工艺工序，用作聚苯硫醚树脂的萃取剂，滤饼固体待用；/n（6）在步骤（5）得到的滤饼固体中，加入步骤（7）所述的固-液分离出的低沸点溶剂，形成滤饼固体含量为15～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至50～80℃，并保温回流30～48min，待温度冷却至室温后进行固-液分离，低沸点溶剂滤液输入步骤（5）工艺工序，滤饼固体待用；/n（7）在步骤（6）得到的滤饼固体中，加入新鲜的低沸点溶剂，形成滤饼固体含量为15～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至50～80℃，并保温回流30～48min，待温度冷却至室温后进行固-液分离，低沸点溶剂滤液输入步骤（6）工艺工序，滤饼固体待用；/n（8）在步骤（7）得到的滤饼固体中，加入步骤（9）所述的固-液分离出的去离子水，形成滤饼固体含量为15～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至70～90℃，并保温回流30～48min，待温度冷却至室温后进行固-液分离，含低沸点溶剂滤液输入混合溶剂回收工艺工序，滤饼固体待用；/n（9）在步骤（8）得到的滤饼固体中，加入步骤（10）所述的固-液分离出的去离子水，...

【技术特征摘要】
1.一种聚苯硫醚树脂的纯化处理工艺，采用硫化钠和对二氯苯为原料、N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂合成的聚苯硫醚树脂，其特征在于：缩聚反应完成后，对反应体系中聚苯硫醚树脂产品混合物进行过滤分离，分离出的滤饼中含有的副反应产生的有机杂质氯化钠、NMP溶剂、水分，通过洗涤干燥之后，聚苯硫醚树脂还含有少量的有机杂质氯化钠、NMP溶剂、水分，在加入混合溶剂之后，将固-液体系的温度升至低于混合溶剂沸点，使聚苯硫醚树脂溶于混合溶剂之中，在保温一定时间后，加入去离子水，使聚苯硫醚结晶析出，经过固-液分离后，用低沸点溶剂萃取混合溶剂中的高沸点有机溶剂后，用去离子水洗涤聚苯硫醚树脂，得到高纯度聚苯硫醚树脂，所述聚苯硫醚树脂纯化处理工艺具体步骤如下：
（1）在氮气的保护下，将聚苯硫醚树脂加入步骤（2）所述的固-液分离出混合溶剂滤液之中，形成滤饼固体含量为35～48%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至260～280℃，并保温30～48min，使悬浊液变成透明的悬浊液，在保温静置30～48min后，进行固-液分离，滤饼固体输入氯化钠回收工艺工序，滤液待用；
（2）在步骤（1）的固-液分离的滤液中，加入去离子水，聚苯硫醚树脂从滤液中结晶析出，形成滤饼固体含量为8～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至80～90℃，并保温30～48min后，进行固-液分离，滤液输入混合溶剂回收工艺工序，滤饼固体再次加入步骤（3）所述的固-液分离出的混合溶剂，形成滤饼固体含量为35～48%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至260～280℃，并保温30～48min，使悬浊液变成透明的悬浊液，在保温静置30～48min后，进行固-液分离，滤饼固体输入氯化钠回收工艺工序，滤液待用；
（3）在步骤（2）所述的固-液分离的滤液中，加入去离子水，聚苯硫醚树脂从滤液中结晶析出，形成滤饼固体含量为8～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至80～90℃，并保温30～48min后，进行固-液分离，滤液输入混合溶剂回收工艺工序，滤饼固体再次加入新鲜的混合溶剂，形成滤饼固体含量为35～48%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至260～280℃，并保温30～48min，使悬浊液变成透明的悬浊液，在保温静置30～48min后，进行固-液分离，滤饼固体输入氯化钠回收工艺工序，滤液输入聚苯硫醚树脂回收工艺工序；
（4）在步骤（3）的固-液分离的滤液中，加入去离子水，聚苯硫醚树脂从滤液中结晶析出，形成滤饼固体含量为8～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至80～90℃，并保温30～48min后，进行固-液分离，液体输入混合溶剂回收工艺工序，滤饼固体加入步骤（5）所述的固-液分离出的低沸点溶剂，形成滤饼固体含量为15～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至50～80℃，并保温回流30～48min，待温度冷却至室温后进行固-液分离，滤液输入混合溶剂回收工艺工序，滤饼固体待用；
（5）在步骤（4）中所述的滤饼固体中，加入步骤（6）所述的固-液分离出的低沸点溶剂，形成滤饼固体含量为15～18%wt的悬浊液，以3～6℃/min的升温速度，将悬浊液体系的温度升至50～80℃，并保温回流30～48min，待温度冷却至室温后进行固-液分离，低沸点溶剂滤液输入步骤（4）工艺工序，用作聚苯硫醚树脂的萃...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺朋波，杨秋会，
申请(专利权)人：深圳市华盈新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44