膜法制备提纯环状聚合物制造技术

本发明专利技术公开了一种膜法制备提纯环状聚合物。本发明专利技术采用纳滤膜系统，在“关环”的同时，纳滤膜选择截留线型聚合物同时透过部分“关环”产物，截留分子量1800-2200；这样生成的环状聚合物不断被纳滤膜分离出反应体系，而浓水重新回流至反应体系继续反应；随着纳滤产水的排出，反应体系需不断补充纯化水，以此循环直至反应完成；一级纳滤产水再通过二级纳滤进行浓缩，截留分子量300-500，脱除小分子杂质后二级纳滤浓水即为目标产物。本发明专利技术方法能够大幅提高环状聚合物的合成产率。高环状聚合物的合成产率。

【技术实现步骤摘要】
膜法制备提纯环状聚合物


[0001]本专利技术涉及环状聚合物纯化分离领域，更具体地说，是涉及一种膜法制备提纯环状聚合物。

技术介绍

[0002]在实验室环状聚合物的主要方法是利用活性聚合方法控制线型聚合物末端为具备反应活性的官能团，然后再利用其化学活性将两端以化学键连接，称之为“关环”反应。为避免聚合物之间的反应，通常采用高稀溶液进行“关环”。反应完成后再对环状聚合物进行纯化。纯化环状聚合物的主要手段是凝胶尺寸排阻色谱（GPC）和沉淀分级，通常采用有机溶剂作为流动相或沉淀剂，将环状聚合物与关环前的线型聚合物及其他副产物分离。
[0003]使用制备级GPC纯化环状聚合物通常采用有机溶剂作为流动相，产生混有多种有机溶剂的废液，难以处理，对环境造成很大危害。而且柱分离单位体积内容量有限，在工业化生产过程中通常建造成数米高、直径近一米的柱体才能满足规模化生产的需要，高压运行成为必然，推高了运行成本，安全等级也须相应提升。
[0004]若采用沉淀分级的方法分离纯化环状聚合物，也需要使用多种有机溶剂，同时由于要等待溶解-沉淀平衡充分，因此非常耗时，分离效率也非常低。
[0005]上述现有方法普遍存在着以下不足：制备方法产率低；纯化方法收率低；生产过程耗时；大量有机废液难以处理。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种膜法制备提纯环状聚合物。
[0007]本专利技术膜法制备提纯环状聚合物，通过下述技术方案予以实现，采用纳滤膜系统，在“关环”的同时，将反应体系通过增压泵不断输送至一级纳滤，纳滤膜选择截留线型聚合物同时透过部分“关环”产物，截留分子量1800-2200；这样生成的环状聚合物不断被纳滤膜分离出反应体系，而浓水重新回流至反应体系继续反应；随着纳滤产水的排出，反应体系需不断补充纯化水，以维持反应体系浓度，以此循环直至反应完成；一级纳滤产水再通过二级纳滤进行浓缩，截留分子量300-500，脱除小分子杂质后二级纳滤浓水即为目标产物。
[0008]所述“关环”的同时将溶液调整为pH=7-8。
[0009]所述纯化水电导率小于10 μS。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术方法能够大幅提高环状聚合物的合成产率。
[0011]2. 本专利技术方法提高了环状聚合物纯化的收率。
[0012]3. 本专利技术方法生产效率提高。
[0013]4. 本专利技术方法无有机废液产生，安全环保。
[0014]具体实施方式
[0015]以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0016]实施例1采用膜法制备并分离环状聚氧乙烯（PEO）。线型PEO数均分子量为10000，浓度0.1%，端基一端为环氧，一端为伯胺。在关环步骤之前，溶液为酸性，以抑制伯胺基团的反应活性。将溶液调整为pH=7-8，关环反应开始。反应液通过增压泵不断被输送至一级纳滤（截留分子量2000），浓水回流至反应体系。随着纳滤产水的排出，反应体系需不断补充纯化水（电导率小于10 μS）以维持反应体系浓度。反应8小时候停止。一级纳滤产水进入二级纳（截留分子量500）滤进行浓缩，浓水即为目标产物。
[0017]实施例2采用膜法制备并分离环状聚氧乙烯（PEO）。线型PEO数均分子量为20000，反应24小时后停止。其余与实施例1相同。
[0018]实施例3采用膜法制备并分离环状聚氧乙烯（PEO）。线型PEO浓度为0.3%。其余与实施例1相同。
[0019]实施例4采用膜法制备并分离环状聚氧乙烯（PEO）。线型PEO数均分子量为6000。其余与实施例1相同。
[0020]实施例5采用膜法制备并分离环状聚氧乙烯（PEO）。线型PEO浓度为0.03%。其余与实施例1相同。
[0021]实施例6采用膜法制备并分离环状聚乙烯基吡咯烷酮。其余与实施例1相同。
[0022]实施例7采用膜法制备并分离环状聚丙烯酸羟乙酯。其余与实施例1相同。
[0023]实施例8采用膜法制备并分离环状聚丙烯酸甘油酯。其余与实施例1相同。
[0024]对比例1制备过程与实施例1相同。采用制备GPC对产物进行纯化：将反应料液分批注入进样器，以四氢呋喃为流动相，环状聚合物先于线型聚合物被洗脱，从而得到分离。
[0025]对比例2制备过程与实施例1相同。采用沉淀分级的方法纯化产物：将粗品溶于四氢呋喃中，在0-5℃下逐渐加入石油醚，直至产生浑浊。平衡24小时后，过滤得到产品。
[0026] 产率，%收率，%产能，公斤/小时实施例167%52%3.1实施例254%61%1.1实施例339%55%5.2实施例468%44%2.5
实施例580%68%0.5实施例663%72%3.5实施例761%53%3.1实施例862%51%3.2对比例149%28%0.2对比例251%13%0.9从上表中可以看出，采用膜分离技术能够明显提高纯化步骤的收率，对关环产率也有一定的促进作用。同时膜系统的灵活性和可拓展性也使得产能大幅提升。
[0027]以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出的是，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜法制备提纯环状聚合物，其特征是，采用纳滤膜系统，在“关环”的同时，将反应体系通过增压泵不断输送至一级纳滤，纳滤膜选择截留线型聚合物同时透过部分“关环”产物，截留分子量1800-2200；这样生成的环状聚合物不断被纳滤膜分离出反应体系，而浓水重新回流至反应体系继续反应；随着纳滤产水的排出，反应体系需不断补充纯化水，以维持反应体系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春浩，胡晓宇，
申请(专利权)人：天津膜天膜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：