[发明专利]制备水解聚丙烯腈的方法

说明书

本发明属于有机高分子化合物的制备或化学加工，更确切地说是水解聚丙烯腈制备方法或其改进。

水解聚丙烯腈被广泛用作粘合剂、分散剂、染色助剂等，并可作为制备高吸水树脂的原料，制备水解聚丙烯腈大多是采用丙烯腈聚合物或以丙烯腈为主的共聚物加碱皂化的方法。

以往，上述方法皂化时，由于反应中放出氨并有大量水份蒸发会使反应液体积膨胀，以致反应器容积不能充分利用，另外，反应时间也较长，特别当丙烯腈聚合物原料为纤维状时，反应物易缠绕在搅拌器上而使反应很难充分进行，曾经有人提出改进的方法以解决其中反应过程中反应液体积膨胀的问题（见日本公开特许昭57-212204），但制备过程所需时间很长，且对反应设备有新的要求。特别是纤维状聚合物为原料时更难以适用。

本发明的目的是提供一种新的用丙烯腈聚合物或以丙烯腈为主的共聚物加碱皂化制备水解聚丙烯腈的方法，该方法对反应设备不提出新的要求便能有效地解决上述已有技术中存在的不足。

本发明的特征是将反应分二个阶段进行，第一阶段反应控制在较低的温度下进行。其过程是：先将碱金属氢氧化物配成适当的浓度的水溶液，碱金属氢氧化物一般可用NaOH或KOH，浓度一般取碱金属氢氧化物与聚合物中氰基的摩尔比是0.3～1.5，配好的碱溶液加热升温至放入分散状的丙烯腈聚合物或以丙烯腈为主的共聚物可逐渐呈锈红色但不溶解，投入分散状上述聚合物原料并保持在上述温度下反应至聚合物转为锈红色，然后反应体系再升温至90℃～110℃，以后直至反应结束，反应的结束可用40-100倍显微镜观察反应液中无未溶解的聚合物存在来判断，也可根据已放出的氨的量来判断。本发明另一个特征是当聚合物原料为粉、粒状时搅拌从投入聚合物原料开始，当聚合物原料为纤维状时搅拌从部分纤维溶解后开始，反应过程中放出的氨可用冷凝的方法加以回收利用。

本发明提供的方法与以往的技术相比，其优点在于并不对反应设备提出新的要求就能明显地减小反应过程中反应液体积的膨胀，从而使反应器的容积得到充分利用，整个反应所需时间短，所得产物质量均一。更值得注意的是由于本发明解决了当聚合物原料为纤维状时搅拌器被反应物缠绕的问题，一般腈纶生产中所产生的腈纶废丝，稍加处理就可作为原料，这就使得生产成本大为降低。

下面是本发明的实施例：

实施例1

8份重量的腈纶废丝与92份重量的浓度为8.5%的氢氧化钠水溶液，在70℃下反应至纤维变为锈红色。此后升温至100℃，当部分纤维溶解后开始搅拌，直至用40倍显微镜检查溶液中无纤维状物存在，反应放出的氨以氨水冷凝回收。

实施例2

14份重量的丙烯腈和丙烯酸甲酯共聚物粉末，在搅拌下加入86份重量的氢氧化钠水溶液中，氢氧化钠浓度为15%，在45℃下反应至聚合物变为锈红色。此后升温至100℃，反应至溶液呈透明的浅黄色，在40倍显微镜下检查无颗粒状聚合物，反应放出的氨以氨水冷凝回收。