[发明专利]一种聚苯硫醚高低分子分离的方法

说明书

技术领域

本发明属于聚苯硫醚的生产领域，尤其涉及到聚苯硫醚高低分子分离的方法。

背景技术

聚苯硫醚是一种高性能树脂，不仅具有耐化学药品腐蚀、耐高温、阻燃性好、无毒等优点，而且还具有良好的物理机械性能和尺寸稳定性，因此在制作薄膜、纤维和电子元件等方面有非常广泛的应用。近些年来，国内聚苯硫醚树脂和纤维都有较快发展，但其产品性能与国外产品相比还有很大差距，说明国内PPS生产仍有诸多关键技术尚未突破。

聚苯硫醚的主要工业化生产方法是硫化钠法，在合成过程中不可避免地会产生低聚物和小分子，表现为聚苯硫醚产品的平均分子量不高(重均分子量在45000g/mol以下)，而这些低聚物和小分子在PPS产品中很难除去，这会使得PPS在加工过程中变色、甚至氧化，从而导致其弹性、强度、以及制品稳定性能下降。

专利CN103242529A公开的方法是：用高温惰性干燥气体将聚苯硫醚中的低聚物和低分子齐聚物、以及小分子量的聚苯硫醚汽化或升华为气体并排出。此方法设备要求高，增加了固定成本，并且无法回收小分子部分。专利CN1597736A公开的方法是：以极性有机酰胺溶剂和表面活性剂为纯化处理剂，加热处理后过滤并用丙酮和去离子水洗涤，得到高纯度聚苯硫醚。此方法引入其他溶剂，成本较高；需要多次洗涤，工艺复杂。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中聚苯硫醚高低分子难分离的问题，提供一种操作简单，能耗低，效率高的分离方法，将聚苯硫醚产品中大部分低聚物和小分子分离开，提高聚苯硫醚产品平均分子量。此种方法不仅可以得到高纯度的高分子聚苯硫醚(重均分子量在45000g/mol以上)，而且可以将低分子聚苯硫醚(重均分子量在30000g/mol以下)分离并收集以作他用。

具体技术方案如下：

一种聚苯硫醚高低分子分离的方法；步骤如下：

1)将合成得到的聚苯硫醚产品再次投入反应釜中，加入聚苯硫醚合成反应中所用溶剂，充氮气置换空气，充压至0-1.0MPa；

2)搅拌条件下将反应釜加热至150-230℃，循环管线及过滤器温度达到130～150℃时，计量泵500-1000L/小时进行物料循环，停止运行计量泵；

3)130～150℃条件下进行热过滤，将聚苯硫醚溶液通过过滤机进行固液分离，留在过滤器中的固体为高分子PPS，母液中的物料则为低分子PPS；

4)高分子PPS进行再次热过滤，母液中的聚苯硫醚溶液降温至20～30℃，析出聚苯硫醚低分子产品，通过过滤机收集；

5)将得到的聚苯硫醚高低分子分别用乙醇加热到50-65℃或水加热到50-100℃洗涤并干燥，得到高分子聚苯硫醚产品Mw＞45000g/mol和低分子聚苯硫醚产品Mw＜30000g/mol。

所述步骤1)的溶剂为聚苯硫醚合成反应中所用溶剂，溶剂加入量为聚苯硫醚质量的2-10倍。

所述步骤1)反应釜中需充氮气置换空气三到五次，氮气充压压力为0-1.0MPa。

所述步骤2)应釜加热150-230℃，保温时间为10-60min。计量泵500-1000L/小时进行物料循环，循环时间为10-60min。

所述步骤3)，过滤机为板框式过滤机或圆盘式过滤机，过滤机滤布的目数为100-1000目。

所述步骤5)洗涤次数为1-6次。

实验表明：通过对聚苯硫醚进行热过滤，能够有效分离聚苯硫醚高低分子，不仅去除了高分子聚苯硫醚中的低分子和齐聚物，通过后续纺丝工艺得到高质量的聚苯硫醚纤维；而且将低分子聚苯硫醚有效分离出来，用作涂料级聚苯硫醚或进行下一步反应。

本发明的效果是：

1.经本发明所述的分离方法，可分别得到高分子量(Mw＞45000g/mol)低分子量(Mw＜30000g/mol)的聚苯硫醚，测试数据如下：

聚苯硫醚产品热过滤后的粘度数据

热过滤前后聚苯硫醚产品的分子量数据

2.本聚苯硫醚高低分子分离方法，得到的高分子聚苯硫醚的电绝缘性，机械强度，加工性均得到了明显改善，经后续纺丝可得到高质量聚苯硫醚纤维；而低分子聚苯硫醚则可以用作进行下一步反应的原料或制作涂料等。

3.本发明可以在聚苯硫醚聚合反应釜中进行，溶剂可使用聚苯硫醚反应回收溶剂，设备简单，工艺安全便捷，且能节约溶剂，便于工业化生产和推广应用。

具体实施方式：

实施例1.