《一种聚苯硫醚脱水方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种聚苯硫醚脱水方法.pdf（5页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810249823.6 (22)申请日 2018.03.23 (71)申请人 内蒙古聚贤化工材料科技有限公司 地址 014010 内蒙古自治区包头市昆都仑 区 卜尔汉图镇张家营子金属深加工园 区背锅窑子村110国道0km标识南800m 处先进高分子新材料及综合产业园项 目现场 (72)发明人 殷雄伟茹金宝马志强刘建军 孙志鹏 (51)Int.Cl. C08G 75/0254(2016.01) (54)发明名称 一种聚苯硫醚脱水方法 (57)摘要 本发明涉及一种聚苯硫醚脱水方。
2、法， 其特征 是： 包含如下步骤： A.按物质的量比硫化钠 氯化 锂 碱金属弱酸盐 碱金属氢氧化物 NMP 水1 0.30.05 0.030.01 0.030.01 3.54.0 7.28.9将物料加入一个釜式反应器中； B.加热 步骤A中的釜式反应器并搅拌其中物料， 使物料 温度上升至195-200， 脱除其中的水分， 直至釜 内蒸汽温度超过110； C.将步骤B的釜式反应器 中的物料与对二氯苯-NMP混合熔融物混合并聚 合。 其优点是： 可以通过调整原料的配比来适应 一些低品质物料， 将成本控制在合理范围内； 同 时保证脱水后的混合物组分稳定， 从而使聚合产 品的品质稳定。 权利要求书1页。
3、 说明书3页 CN 108484911 A 2018.09.04 CN 108484911 A 1.一种聚苯硫醚脱水方法， 其特征是： 包含如下步骤： A.将硫化钠、 氯化锂、 碱金属弱酸盐、 碱金属氢氧化物、 NMP加入一个釜式反应器中， 使 其中各组分的物质的量比满足硫化钠 氯化锂 碱金属弱酸盐 碱金属氢氧化物 NMP 水1 0.30.05 0.030.01 0.030.01 3.54.0 7.28.9， 其中水来自硫化钠的结晶水、 氯化锂的结晶水或溶剂、 两种助剂的结晶水或吸湿水、 NMP的吸湿水； B.加热步骤A中的釜式反应器并搅拌其中物料， 使物料温度上升至195-200， 脱除其 。
4、中的水分， 直至釜内蒸汽温度超过110； C.将步骤B的釜式反应器中的物料移入另一个釜式反应器， 并与对二氯苯-NMP混合熔 融物混合并聚合， 此混合熔融物的组分满足： 对二氯苯与步骤A中提到的硫化钠的物质的量 比为硫化钠 对二氯苯1 1.00.05； 对二氯苯与混合熔融的NMP的质量比为对二氯苯 NMP1 10.2。 2.根据权利要求1所述的聚苯硫醚脱水方法， 其特征是： 步骤A中所述的碱金属弱酸盐 为下述阴阳离子任意组合后结合成的离子化合物： 阳离子为锂、 钠、 钾、 铷或铯的阳离子； 阴离子为碳酸根、 草酸根、 磷酸根、 15个碳原子的一元羧酸根或苯甲酸根。 3.根据权利要求1所述的聚苯。
5、硫醚脱水方法， 其特征是： 步骤A中所述的碱金属氢氧化 物中的阳离子为锂、 钠、 钾、 铷或铯的阳离子， 阴离子为氢氧根阴离子。 4.根据权利要求1所述的聚苯硫醚脱水方法， 其特征是： 所述步骤A中使用的硫化钠为 五水合硫化钠， 氯化锂为后续回收工序得到的氯化锂， 质量分数为1729的水溶液， 碱 金属弱酸盐为无水草酸钠， 碱金属氢氧化物为工业级片状氢氧化钠， NMP为电子级高纯NMP。 5.根据权利要求1所述的聚苯硫醚脱水方法， 其特征是： 所述步骤A中使用的硫化钠为 三水合硫化钠， 氯化锂为后续回收工序得到的氯化锂质量分数为1016的水溶液， 碱 金属弱酸盐为无水草酸钠， 碱金属氢氧化物为。
6、工业级片状氢氧化钠， NMP为电子级高纯NMP。 6.根据权利要求1所述的聚苯硫醚脱水方法， 其特征是： 所述步骤A中使用的硫化钠为 无水硫化钠， 氯化锂为无水氯化锂颗粒、 一水合氯化锂晶体或氯化锂占总质量6070 的含水氯化锂结块， 碱金属弱酸盐为无水草酸钠， 碱金属氢氧化物为工业级片状氢氧化钠， NMP为后续回收工序得到的NMP质量分数为752的水混合液。 7.根据权利要求1所述的聚苯硫醚脱水方法， 其特征是： 所述步骤A中使用的硫化钠为 三水合硫化钠， 氯化锂为后续回收工序得到的氯化锂质量分数为1016的水溶液， 碱 金属弱酸盐为无水草酸钠， 碱金属氢氧化物为工业级片状氢氧化钠， NMP。
7、为质量分数为95 99的NMP。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108484911 A 2 一种聚苯硫醚脱水方法 技术领域 0001 本发明涉及一种聚苯硫醚脱水方法， 属于有机高分子材料生产中的原料预处理领 域。 背景技术 0002 聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide)简称PPS， 是一种耐热性工程塑料。 机械强度 高， 有很好的耐热水性、 耐燃性、 耐化学品性能， 有极好的粘合性能和优良的电绝缘性能， 尺 寸稳定性好。 0003 聚苯硫醚的生产方法有很多种， 但只有 “硫化钠-对二氯苯缩合聚合法” 能生产出 高聚合度的产品。 虽然 “硫化钠与对二氯苯的配料比以接近与物质。
8、的量比1 1最理想” 这点 是公共知识， 但只有硫化钠和对二氯苯无法生产聚苯硫醚， 必须添加辅料(溶剂/分散剂、 助 剂、 催化剂等)并进行预处理， 此预处理一般是为了脱除硫化钠中的水分， 故称为 “脱水” 。 中 国专利公开了很多脱水时用的辅料的组分及配方， 但在实验中表现的效果均不理想： 有些 的脱水产物用于聚合时无法得到品质(主要是分子量和熔体流动速率)达到宣称水平的产 物； 有些重现性差， 各批次脱水产物用于聚合时的品质有好有差； 有些辅料在后续工序中难 以回收， 有些使用了过于昂贵的辅料， 在工业生产中成本过高， 不具备工业化的价值； 有些 使用了易燃易爆有毒有害的辅料， 安全成本高。
9、， 也不具备工业化的价值。 0004 本发明对聚苯硫醚的脱水方法， 尤其是辅料的组分及配料比进行了研究。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种成本合理， 品质稳定的聚苯硫醚脱水方法。 0006 本发明提出了一种成本合理， 品质稳定的聚苯硫醚脱水方法， 包含如下步骤： 0007 A.将硫化钠、 催化剂氯化锂、 助剂碱金属弱酸盐、 助剂碱金属氢氧化物、 溶剂NMP (简称 “N-甲级吡咯烷酮” )加入一个釜式反应器中， 使其中各组分的物质的量比满足硫化钠 氯化锂 碱金属弱酸盐 碱金属氢氧化物 NMP 水1 0.30.05 0.030.01 0.030.01 3.54.0 7.28.9， 其中。
10、水来自硫化钠的结晶水、 氯化锂的结晶水或溶剂、 两种助剂的结 晶水或吸湿水、 NMP的吸湿水； 0008 B.加热步骤A中的釜式反应器并搅拌其中物料， 使物料(液相)温度上升至195-200 ， 脱除其中的水分， 直至釜内蒸汽(气相)温度超过110； 0009 C.将步骤B的釜式反应器中的物料移入另一个釜式反应器， 并与对二氯苯-NMP混 合熔融物混合并聚合， 此混合熔融物的组分满足： 对二氯苯与步骤A中提到的硫化钠的物质 的量比为硫化钠 对二氯苯1 1.00.05； 对二氯苯与混合熔融的NMP的质量比为对二氯 苯 NMP1 10.2。 0010 步骤A中所述的NMP是N-甲级吡咯烷酮的简称；。
11、 0011 步骤A中所述的碱金属弱酸盐为下述阴阳离子任意组合后结合成的离子化合物： 0012 阳离子为锂、 钠、 钾、 铷或铯的阳离子； 说明书 1/3 页 3 CN 108484911 A 3 0013 阴离子为碳酸根、 草酸根、 磷酸根、 15个碳原子的一元羧酸根或苯甲酸根； 除正 酸根外， 还可以是多元酸根的酸式酸根。 0014 步骤A中所述的碱金属氢氧化物中的阳离子为锂、 钠、 钾、 铷或铯的阳离子， 阴离子 为氢氧根阴离子。 0015 所述步骤A中使用的硫化钠为五水合硫化钠， 氯化锂为后续回收工序得到的氯化 锂， 质量分数为1729的水溶液， 碱金属弱酸盐为无水草酸钠， 碱金属氢氧化。
12、物为工业 级片状氢氧化钠， NMP为电子级高纯NMP。 0016 所述步骤A中使用的硫化钠为三水合硫化钠， 氯化锂为后续回收工序得到的氯化 锂质量分数为1016的水溶液， 碱金属弱酸盐为无水草酸钠， 碱金属氢氧化物为工业 级片状氢氧化钠， NMP为电子级高纯NMP。 0017 所述步骤A中使用的硫化钠为无水硫化钠， 氯化锂为无水氯化锂颗粒、 一水合氯化 锂晶体或氯化锂占总质量6070的含水氯化锂结块， 碱金属弱酸盐为无水草酸钠， 碱 金属氢氧化物为工业级片状氢氧化钠， NMP为后续回收工序得到的NMP质量分数为75 2(其余为水)的水混合液。 0018 所述步骤A中使用的硫化钠为三水合硫化钠，。
13、 氯化锂为后续回收工序得到的氯化 锂质量分数为1016的水溶液， 碱金属弱酸盐为无水草酸钠， 碱金属氢氧化物为工业 级片状氢氧化钠， NMP为后续回收工序得到的NMP质量分数为9599(其余为水)的较纯 NMP或因保存不善吸湿造成NMP纯度下降至质量分数9599(其余为水)的电子级NMP。 0019 本发明的优点是： 可以通过调整原料的配比来适应一些低品质物料， 将成本控制 在合理范围内； 同时保证脱水后的混合物组分稳定， 从而使聚合产品的品质稳定。 具体实施方式 0020 实施例1 0021 将本发明应用于2L的实验用釜： 0022 在充满氮气的落地式手套箱中称量78.00g无水硫化钠， 并。
14、加入同一手套箱中的2L 实验用釜中， 再通过预留的管线向其中加入由 “400g质量比3 1的NMP水溶液(模拟含水 NMP)” 与 “18 .75g含水氯化锂结块(经原子吸收分光光度计测定， 其氯化锂质量分数 68.0)、 4.02g无水草酸钠粉末、 1.20g片状氢氧化钠” 混合后调制的糊状物， 并用100g质量 比3 1的NMP水溶液冲洗管线， 然后封闭釜盖， 经计算， 釜中各组分的物质的量比为硫化钠 氯化锂 碱金属弱酸盐 碱金属氢氧化物 NMP 水1 0.30 0.03 0.03 3.83 7.28。 之后正 常操作升温脱水， 釜内蒸汽温度达到115后停止操作， 将釜内物料通过下出料口送。
15、至另一 个已经加入148.5g对二氯苯与100g电子级NMP的已经密封的2L釜中， 并用10g电子级NMP清 洗第一个釜。 正常聚合、 水洗后得聚苯硫醚76.35g， 收率70.7(其余为低聚物， 在水洗时损 失)， 使用熔体流动速率仪测定熔体流动速率为68g/10min， 使用显微熔点仪测定熔点为295 308， 满足优级品要求。 0023 实施例2 0024 将本发明应用于2L的实验用釜： 0025 在充满氮气的落地式手套箱中称量132.00g三水合硫化钠， 并加入同一手套箱中 的2L实验用釜中， 再通过预留的管线向其中加入由 “300g吸湿NMP(经气相色谱仪测定， 其 说明书 2/3 。
16、页 4 CN 108484911 A 4 NMP质量分数97)” 与 “100.98g氯化锂溶液(经原子吸收分光光度计测定， 其氯化锂质量分 数12.6)、 4.02g无水草酸钠粉末、 1.20g片状氢氧化钠” 混合后调制的糊状物， 并用70g电 子级高纯NMP冲洗管线， 然后封闭釜盖， 经计算， 釜中各组分的物质的量比为硫化钠 氯化锂 碱金属弱酸盐 碱金属氢氧化物 NMP 水1 0.30 0.03 0.03 3.68 8.40。 之后正常操作 升温脱水， 釜内蒸汽温度达到115后停止操作， 将釜内物料通过下出料口送至另一个已经 加入148.5g对二氯苯与100g电子级NMP的已经密封的2L釜。
17、中， 并用10g电子级NMP清洗第一 个釜。 正常聚合、 水洗后得聚苯硫醚76.90g， 收率71.2(其余为低聚物， 在水洗时损失)， 使 用熔体流动速率仪测定熔体流动速率为74g/10min， 使用显微熔点仪测定熔点为292307 ， 满足优级品要求。 0026 实施例3 0027 将本发明应用于50L的实验用釜： 0028 在50L实验用釜的旁的台秤中称取3.3kg三水合硫化钠、 0.1kg无水草酸钠、 30g片 状氢氧化钠， 混合后加入50L实验用釜中， 再通过预留的管线向其中加入2.3kg氯化锂溶液 (经原子吸收分光光度计测定， 其氯化锂质量分数13.9)与9.0kg吸湿NMP(经气。
18、相色谱仪 测定， 其NMP质量分数98)， 然后封闭釜盖， 氮气置换， 进行脱水操作。 经计算， 脱水前釜中 各组分的物质的量比为硫化钠 氯化锂 碱金属弱酸盐 碱金属氢氧化物 NMP 水1 0.30 0.03 0.03 3.6 7.8。 正常操作升温， 釜内蒸汽温度达到115后停止操作， 将另一个25L釜 内的由3.7kg对二氯苯与2.5kg电子级NMP在110下熔融得到的物料通过下出料口送至此 50L釜中， 正常聚合后得聚苯硫醚浆料若干千克， 取约100g水洗后得聚苯硫醚粉料， 使用熔 体流动速率仪测定熔体流动速率为82g/10min， 使用显微熔点仪测定熔点为290304， 满 足优级品要。
19、求。 0029 实施例4 0030 将本发明应用与50吨/年的中试装置： 0031 使用计量加料装置向中试装置的1m3脱水釜中加入84kg五水合硫化钠、 2.0kg无水 草酸钠、 600g片状氢氧化钠、 180kg电子级NMP、 28.9kg氯化锂溶液(经原子吸收分光光度计 测定， 其氯化锂质量分数22.1)， 然后封闭釜盖， 氮气置换， 进行脱水操作。 经计算， 脱水前 釜中各组分的物质的量比为硫化钠 氯化锂 碱金属弱酸盐 碱金属氢氧化物 NMP 水1 0.30 0.03 0.03 3.7 7.5。 正常操作升温， 釜内蒸汽温度达到115后停止操作， 将物料与 在0.5m3熔融釜内的由74kg对二氯苯与50kg电子级NMP在110下熔融得到的物料在1m3缩 聚釜中混合， 正常聚合后得聚苯硫醚浆料若干千克取约100g水洗后得聚苯硫醚粉料， 使用 熔体流动速率仪测定熔体流动速率为97g/10min， 使用显微熔点仪测定熔点为288302， 基本满足优级品要求。 说明书 3/3 页 5 CN 108484911 A 5 。