[发明专利]一种聚苯硫醚树脂的精制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚苯硫醚树脂的精制方法，特别是适用于纤维级和薄膜级聚苯硫醚树脂生产的一种精制方法。

背景技术

聚苯硫醚（简称PPS）是一种耐高温、耐腐蚀的特种工程塑料，广泛应用于化学化工、电子电器、军工等领域。其主要生产方法是硫化钠法，该法以对二氯苯和硫化钠为主要原料，在N－乙基吡咯烷酮溶剂中，在高温高压下进行缩聚反应生成PPS，合成的料浆经过滤，洗涤和干燥得到PPS产品。该法生产的PPS含有一定的低聚物。

中国专利CN1597736A公开了了一种在常压下PPS的纯化方法，用极性有机酰胺和表面活性剂作纯化处理剂，在搅拌下加热升温到180～250℃进行纯化2～8 h。纯化后，降温到60～80℃过滤，滤饼先用丙酮洗涤，然后再用去离子水进行洗涤，经过滤后干燥，得到高纯度的PPS树脂。由于该方法在纯化处理时需要使用表面活性剂才能顺利进行，并且纯化之后的PPS需要使用丙酮进行洗涤，工序操作复杂，环境污染大，能源消耗高。

中国专利CN1597736A公开了一种回收聚苯硫醚树脂的方法，其通过对聚苯硫醚多次筛分，从而获得最终产品，但其中的杂质仍然不能充分除去。

郭岳等在其文献（化工新型材料，33（12），聚苯硫醚纯化研究）中公开了一种纯化聚苯硫醚的方法，其先对PPS树脂进行筛分，然后用溶剂进行洗涤，但其使用的是混合溶剂，在纯化后溶剂不易回收，不能重复利用，成本较高，且不适合工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能适用于工业生产的精制PPS的生产方法，此方法可以大大降低PPS树脂中的低聚物含量，该方法可以结合聚苯硫醚树脂生产同步进行，溶剂易于回收，可以直接再次使用，生产的PPS可用于制造纤维和薄膜。

为了实现该目的，本方法包括如下步骤：

（一）：料浆筛分

由于PPS料浆中各组分颗粒尺寸相差较大，其中PPS颗粒比其余组分颗粒大得多，本发明的研究者经过研究发现通过筛分可以较容易地把料浆中的低聚物与聚苯硫醚树脂进行分离。

筛分方法：将合成PPS树脂料浆搅拌混合均匀，然后通过60—200目的筛网过滤，得到富含聚苯硫醚颗粒的筛上物料和溶解有聚苯硫醚低聚物的筛下物料，其中筛下物料再通过分离过滤后进入溶剂回收系统。

筛分操作料浆的温度最好控制在100～200℃，如果温度过低可能会使溶解在溶剂中的聚苯硫醚低聚物析出，而过高则可能高于溶剂的沸点，导致溶剂逸出。更优的操作温度最好是120～180℃。

（二）：溶剂洗涤操作

在密闭带搅拌容器中以极性有机酰胺类溶剂，在惰性气氛下，在搅拌下进行加热，在一定温度下恒温适当时间以尽可能溶解低聚物，从而降低树脂中低聚物含量。

溶剂洗涤时可以使用筛分后经洗涤的湿产品，或者是筛分后的筛上物料直接进行洗涤。

溶剂洗涤操作可以采用的有机酰胺类溶剂包括N－甲基吡咯烷酮（简称为NMP），N－乙基吡咯烷酮等等。由于PPS合成中采用的是N－甲基吡咯烷酮作溶剂，在溶剂洗涤操作中最好也使用N－甲基吡咯烷酮作溶剂，这样便于后续的溶剂回收操作。

溶剂洗涤操作时使用的NMP与PPS树脂的配比以树脂能在溶剂中尽量分散，能进行搅拌为宜，如果溶剂太少则不能充分溶解树脂中的低聚物，如果太多则使用的溶剂量大，成本高。可以是PPS重量：NMP重量＝1:2～20，最好是1:4～10。

为了充分释放体系中的空气，需要先在常温下在惰性气氛下进行冷态搅拌，然后用惰性气体进行气体置换。可以使用的惰性气体包括氮气，氦等。

溶剂洗涤操作时的操作温度以溶剂能尽量溶解树脂中的低聚物为宜。如果温度太高则可能导致树脂发生交联反应，过低则不能充分溶解低聚物。适宜的操作温度为100～220℃，更好的操作温度最好在140～180℃。

溶剂洗涤操作时的操作时间以溶剂能尽量溶解树脂中的低聚物为宜。如果时间过长则可能导致树脂发生交联反应，时间过短则不能充分溶解低聚物。适宜的操作时间为10～300分钟，更好的操作温度最好在30～90分钟。

恒温结束后对体系冷却降温，冷却的终点温度最好在80～150℃,更好的是在100～120℃，如果温度过高则可能导致放出的浆料在空气中发生交联，过低则溶解的低聚物可能析出，从而夹杂在树脂中，导致洗涤效果降低。