[发明专利]生产聚亚芳基硫醚的方法

说明书

                      发明领域

本发明涉及生产聚亚芳基硫醚，下文称之为P(AS)的方法。

                      发明背景

用于各种工业和商业用途的P(AS)的生产已经为大家知道有一段时间了。例如通过注塑和挤塑技术，P(AS)可被模制成各种制品，包括但不限于零件、薄膜、和纤维。这些制品可用于其中需要耐热和化学性的各种应用中。例如，P(AS)能够用作制备电器和电子零件和汽车零件的材料。

一般，P(AS)通过使包括至少一种卤化芳族化合物、至少一种极性有机化合物(下文称之为POC)、至少一种硫源和至少一种碱的反应剂在聚合反应条件下接触来制备。能够加入分子量改性剂化合物以生产高分子量P(AS)。最优选的改性剂化合物是乙酸钠，因为它易于获得而且有效。

存在着与高分子量P(AS)合成相关的几个问题，这些问题使生产费用增高。首先，在骤冷回收P(AS)方法中，原料向P(AS)产物的转化率下降了5-15％，这是由于低分子量P(AS)以及环状和线性P(AS)低聚物在称为“残渣”的废物流中的损失。一般，该废物流常常在填筑坑中或其它处理设施中处理。其次，用于合成高分子量P(AS)的改性剂化合物常常在聚合方法中使用仅一次，且没有收集和再循环用于以后的用途。由于高昂的原料和废料处理成本，这在P(AS)生产中造成了很大的支出。第三，在该方法中使用的POC能够进行回收，但通常需要高成本。例如，常常利用正己醇来萃取N-甲基-2-吡咯烷酮，即普通的POC。运行己醇萃取器系统能够需要处理高达30-40磅正己醇/每磅所生产的P(AS)，如此导致了高设备和操作成本。

本发明提供了回收低分子量P(AS)及环状和线性P(AS)低聚物用于未来用途的P(AS)方法。另外，本发明提供了用于回收改性剂化合物的方法，与目前的P(AS)方法相比，它极大地减少了原料和处理费用。本发明还提供了用于回收在本方法中使用的POC的更有效的手段。最后，作为这些改进的结果，由本发明生产的P(AS)具有比由目前的P(AS)方法生产的那些更高的纯度。

                       发明概述

本发明提供了生产P(AS)的方法。

本发明进一步提供了回收至少一种改性剂化合物和至少一种POC的方法。

本发明还提供了从低分子量P(AS)及环状和线性P(AS)低聚物中有效分离高分子量P(AS)的方法。

本发明还进一步提供了生产高纯度、高分子量P(AS)产物的方法。

根据本发明的第一个实施方案，提供了包括以下按序步骤(或任选、“基本由以下按序步骤组成”或“由以下按序步骤组成”)的方法：

1)将包括高分子量聚亚芳基硫醚、低分子量聚亚芳基硫醚、环状和线性聚亚芳基硫醚低聚物、至少一种极性有机化合物、至少一种改性剂化合物、碱金属卤化物副产物、和水的所述P(AS)反应混合物冷却至足以固化所述高分子量聚亚芳基硫醚的温度，以获得冷却的反应混合物；

2)让所述冷却的反应混合物排气(venting)以从所述冷却的反应混合物中除去大多数的水，获得冷却、脱水的反应混合物。

根据本发明的第二个实施方案，提供了包括以下步骤(或任选、“基本由以下步骤组成”或“由以下步骤组成”)的方法：

1)使所述冷却、脱水的反应混合物与甲醇接触以获得富含甲醇的混合物；

2)分离所述富含甲醇的混合物以获得高分子量聚亚芳基硫醚产物、再循环混合物、和任选的低分子量聚亚芳基硫醚物流；

其中所述再循环混合物包括甲醇、所述极性有机化合物、和所述改性剂化合物；

其中所述低分子量聚亚芳基硫醚物流包括低分子量聚亚芳基硫醚及环状和线性聚亚芳基硫醚低聚物。

根据本发明的第三个实施方案，提供了包括以下步骤(或任选、“基本由以下步骤组成”或“由以下步骤组成”)的方法：

1)使所述冷却、脱水的反应混合物与所述极性有机化合物接触以获得富含极性有机化合物的混合物；

2)分离所述富含极性有机化合物的混合物以获得固体物流和液体物流；

其中所述固体物流是以基本固体形式存在，且其包括高分子量聚亚芳基硫醚、所述极性有机化合物、所述改性剂化合物、和所述碱金属卤化物副产物；

所述液体物流是以基本液体形式存在，且其包括基本所有的所述低分子量聚亚芳基硫醚及环状和线性聚亚芳基硫醚低聚物、所述极性有机化合物、以及所述改性剂化合物；