[发明专利]一种高纯度聚苯硫醚树脂生产工艺

摘要

一种高纯度聚苯硫醚树脂合成工艺，采用含有一定结晶水的硫化钠、对二氯苯为原料，氯化锂为助溶剂、N‑甲基吡硌烷酮为溶剂来合成聚苯硫醚树脂；在脱水工艺过程之前，需要在脱水体系中加入无氧去离子水、硫化钠、氯化锂和NMP等化学原材料，再对合成体系进行升温脱水完成之后，在合成体系中加入对二氯苯进行缩合聚合反应。采用本发明合成生产的高纯度聚苯硫醚树脂，可广泛用于航天航空`电子机械，石油化工、食品、轻工、火力发电、水泥工业、钢铁制造、环境保护、纺织行业等领域。

主权项

一种聚苯硫醚树脂合成工艺，其特征在于，采用含有一定结晶水的硫化钠、对二氯苯为原料，氯化锂为助溶剂、N‑甲基吡硌烷酮为溶剂来合成聚苯硫醚树脂；经脱水处理后，在合成体系中加入对二氯苯进行缩合聚合反应，该缩聚反应分别通过低温聚合反应段和中温聚合段以及高温聚合扩链段三个工艺工序阶段生产出含有一定杂质的聚苯硫醚树脂，该树脂再用NMP溶剂进行反复纯化之后，再用无氧去离子水对其进行反复洗涤，过滤，滤饼干燥，制得高纯度聚苯硫醚树脂，其聚合反应具体工艺包含：1)在聚合前的脱水体系中，在反应釜中加入含有1～3个结晶水的硫化钠，无氧去离子水、氯化锂、N‑甲基吡硌烷酮，其中Na2S:H2O:LiCl:NMP摩尔比为1.0:9.0～13.0:0.28～0.88:1.8～6.8，在通入氮气的条件下，使反应釜内的温度以1～3℃/min的速度上升至204～210℃，脱水时间为150～180min，当温度升至160℃以上时，脱水速率控制在6000～8000ml/min的范围之内；当脱水完成时，使得脱水体系中的Na2S:H2O:LiCl:NMP摩尔比变为1.0:1.0～1.8:0.28～0.88:1.8～5.8；2)在1)得到的脱水体系中，加入对二氯苯之后，使得在聚合体系中的Na2S:p‑DCB:H2O:LiCl:NMP摩尔比为1.0:0.96～1.28:1.0～1.8:0.28～0.88:1.8～5.8；在合成体系中通入氮气，并置换出聚合体系中的空气，密闭聚合反应体系，随即对聚合体系进行加热升温，当温度上升至低温阶段时，此阶段温度控制在180～200℃，压力1～2kg/cm2，时间45～90min，当低温阶段保温结束以后，温度以0.6～0.8℃/min的速度升至中温聚合阶段，此阶段温度控制在220～240℃，压力3～6kg/cm2，时间90～150min,当中温阶段保温结束以后，温度以0.8～1.3℃/min的速度升至高温聚合阶段，此阶段温度控制在260～270℃，压力6～10kg/cm2，时间90～150min的范围之内，当高温阶段保温结束以后，这样就合成生产出含有一定杂质的聚苯硫醚树脂；3)对2)得到含有一定杂质的聚苯硫醚树脂聚合体系以10～18℃/min的速率进行降温，温度从260～270℃下降到160℃以下，趁热对聚合体系进行过滤，滤液用于溶剂和氯化锂的处理回收，滤饼待用；4)在3)得到的滤饼中，加入新鲜NMP溶剂，配制成含有18～26wt％聚苯硫醚树脂的混合物体系，在氮气的保护下，对混合物体系进行加热升温至160℃，并在该温度条件下，保温30～45min之后，趁热过滤，滤液用于溶剂和氯化锂的处理回收，滤饼待用；5)重复4)工艺步骤，对4)得到的滤饼再经过3～6次的纯化处理之后，这样就得到含有一定溶剂的高纯度聚苯硫醚树脂；6)将5)得到的含有一定溶剂的高纯度聚苯硫醚树脂，加入无氧去离子水，配制成含有18～26wt％聚苯硫醚树脂的混合物体系，在氮气的保护下，对混合物体系进行加热升温至100℃，并在该温度条件下，回流保温30～45min之后，趁热过滤，滤液用于溶剂和副产物处理回收，滤饼待用；7)重复6)工艺步骤，对4)得到的滤饼再经过6～8次的纯化处理之后，这样就得到含有一定水分的高纯度聚苯硫醚树脂；8)将7)得到的含有一定水分的高纯度聚苯硫醚树脂，置入温度为120～140℃的干燥器中，干燥3～6h，这样就制得了高纯度的聚苯硫醚树脂。