本发明专利技术公开了一种聚苯硫醚树脂合成工艺，目的是得到一种颗粒成型好、产品收率高、溶剂回收率高、聚合反应装置腐蚀程度减小的树脂合成方法，本发明专利技术采用含有结晶水的硫氢化钠、氢氧化钠、对二氯苯为原料，N‑甲基吡咯烷酮为溶剂，在合成体系中发生缩合聚合反应，在低温和高温缩聚完成后，用高压泵加入醋酸盐、NMP和水溶液，其后经高温保温、降温、过滤，滤饼经NMP溶剂纯化后，再用去离子水对其进行反复洗涤，过滤，滤饼干燥，制得聚苯硫醚树脂，本发明专利技术合成的聚苯硫醚树脂，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。
【技术实现步骤摘要】
一种聚苯硫醚树脂合成工艺
本专利技术涉及一种树脂材料的合成领域，特别涉及一种聚苯硫醚树脂的合成工艺。
技术介绍
线性高分子量聚苯硫醚（PPS）以其具有良好的化学性能和物理性能，广泛地被应用在航天航空电子机械，石油化工、食品、轻工等工业
，其合成工艺日趋受到世界各国的重视。美国专利US4910294，欧洲专利EP0256757，美国专利US4794164都叙述了两步法合成PPS的工艺，但是都未涉及加料的方法。国内关于PPS的工业合成工艺，仅见中国专利CN971073570公布的合成工艺及其工艺条件控制方法，其聚合反应的过程中几乎都采用一次性加料方法，该方法在加料时，必须将釜内温度降低到160℃以下，再打开釜加料，否则，参加PPS聚合反应的物料之一，对二氯苯p-DCB会因汽化逃逸造成物料配比变化，加料后又重新升温进行反应，不仅影响反应成功率，而且能耗高，PPS合成产生的放热反应，使釜内有汽化了的物料产生，使反应釜压力升高，为了保证PPS能在常压下进行合成，往往排气泄压，但排气同时将带走部分物料，使物料配比失衡，导致反应失败或分子量很小的可能性。在中国专利申请CN001161407和201110066322.2中介绍一种合成聚苯硫醚树脂的工艺控制条件，其中除了几个常规的温度压力参数以外，没有过多的阐述聚苯硫醚树脂合成工艺控制指标。在美国专利NO:4820101中叙述了使用一种还原剂处理合成后的合成助剂的聚苯硫醚树脂，从而降低聚苯硫醚树脂中的氯元素的含量，经过这样处理后的聚苯硫醚树脂作为电子封装材料，其目的是提高电子电器材料的电绝缘性能，该专利技术也是采用封端的方式来对低分子量的聚苯硫醚树脂进行处理，但此还原化合物的价格均比较高，从而增加合成聚苯硫醚树脂的成本。在中国专利申请201610033529.2中介绍了一种采用醋酸钠为合成聚苯硫醚树脂的助溶剂，由于在聚苯硫醚树脂合成之后，受醋酸钠晶体形状的影响，使得聚苯硫醚树脂成型相对较为困难。在中国专利申请201410087155.3中介绍了一种不添加任何助剂的聚苯硫醚树脂工业合成工艺，在其中采用了硫氢化钠与氢氧化钠以及对二氯苯为原料，以N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂，在不添加任何合成助剂的条件下缩聚合成聚苯硫醚树脂，由于受聚合反应体系溶剂量的影响，使得合成后的聚苯硫醚树脂颗粒非常不规整，同时还存在聚苯硫醚树脂颗粒非常细小，不利于后期的纯化和洗涤。在中国专利申请201410087185.4中介绍了一种不添加任何合成助剂的聚苯硫醚树脂的工业合成工艺硫氢化钠和氢氧化钠与对二氯苯为原料，N-甲基吡咯烷酮(简称:NMP)为溶剂，在不添加任何合成助剂的条件下缩聚合成聚苯硫醚树脂，在合成过程中，由于体系的溶剂含量相对较少，使得聚合反应体系的粘度相对较高，在聚合反应完成后，不利于聚合反应体系的降温。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚苯硫醚树脂合成工艺，目的是得到一种颗粒成型好、产品收率高、溶剂回收率高、聚合反应装置腐蚀程度减小的树脂合成方法。本专利技术是通过如下工艺来实现的：一种聚苯硫醚树脂合成工艺，采用含有一定结晶水的硫氢化钠、氢氧化钠、对二氯苯为原料，N-甲基吡咯烷酮为溶剂来合成聚苯硫醚树脂，在脱水工艺过程开始之前，需要在脱水体系的不同反应釜中分别加入硫氢化钠、氢氧化钠，并分别配制成一定质量浓度的水溶液，同时分别对反应釜加热，当温升至一定温度的条件下，将两个水溶液混合在一起，并保温一定时间生成硫化钠之后，加入NMP溶剂，随即对脱水体系进行升温脱水，当脱水完成之后，在合成体系中加入对二氯苯生成的硫化钠发生缩合聚合反应，在低温和高温缩聚完成后，用高压泵加入醋酸盐、NMP和水溶液，其后，聚合体系温度在260～270℃保温一定时间后，聚合反应体系降温至160～180℃，趁热过滤，滤饼经NMP溶剂纯化后，再用去离子水对其进行反复洗涤，过滤，滤饼干燥，制得聚苯硫醚树脂。所述聚苯硫醚树脂合成工艺的具体步骤包括：（1）在聚合前的脱水体系中，在氮气保护的条件下，在一个反应釜中加入硫氢化钠、去离子水，形成含硫氢化钠为45～60%wt的水溶液，在另外一个反应釜中，在氮气保护的条件下，加入氢氧化钠、无氧去离子水，形成含氢氧化钠为45～60%wt的水溶液，随即将两个反应釜中的物料加热至80～100℃，用耐碱泵将氢氧化钠水溶液输入盛有硫氢化钠水溶的反应釜中，当物料温度达到120～130℃时，在该温度条件下，保温18～30min生成硫化钠之后，加入N-甲基吡咯烷酮，使得Na2S:NMP摩尔比为1.0:3.8～5.8，以3～6℃/min的温升速度，使反应釜内物料的温度上升至200～204℃，脱水时间为300～360min；（2）在步骤（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:NMP摩尔比为1.0:0.99～1.18:0.5～0.9:3.8～4.8，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，此阶段温度为200～210℃，压力2～4kg/cm2，时间为90～135min，当低温阶段保温结束以后，温度以0.3～0.6℃/min的速度升至高温聚合阶段，此阶段温度为260～270℃，压力8～9kg/cm2，时间为150～180min,当高温阶段保温结束以后，用高压泵加入醋酸盐、NMP和水溶液，使聚合体系的Na2S:p-DCB:H2O:NMP:MAC摩尔比为1.0:0.99～1.18:1.5～1.9:4.8～5.8:0.8～1.1，高温阶段保温，温度为260～270℃，压力10～24kg/cm2，时间30～60min，当高温阶段再次保温结束以后，随即将聚合反应体系的温度降到160～180℃，趁热过滤，滤液输入溶剂回收体系，滤饼即为合成生产出含有一定杂质的聚苯硫醚树脂；（3）在步骤（2）得到的滤饼中，加入新鲜NMP溶剂，配制成含有13～18wt%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160～180℃，并在该温度条件下，保温45～60min之后，趁热过滤，滤液用于溶剂和副产物的处理回收，滤饼待用；（4）将步骤（3）得到的滤饼再经过4～6次步骤（3）所述的纯化处理之后，就得到含0.1～0.6%wt溶剂的聚苯硫醚树脂；（5）将步骤（4）得到的含0.1～0.6%wt溶剂的聚苯硫醚树脂，加入去离子水，配制成含有13～18wt%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45～60min之后，趁热过滤，滤液用于溶剂和副产物处理回收，滤饼待用；（6）将步骤（5）得到的滤饼再经过6～8次步骤（5）所述的洗涤处理后，就得到含水分0.3～0.6%wt的聚苯硫醚树脂；（7）将步骤（6）得到的含水分0.3～0.6%wt的聚苯硫醚树脂，置入温度为130～150℃的干燥器中，干燥3～6h，这样就制得了聚苯硫醚树脂。其中，步骤（2）中的醋酸盐为醋酸钠、醋酸锂或醋酸钙。本专利技术的有益效果：1、本专利技术采用的合成工艺，一方面减少了合成生产的聚苯硫醚树脂中的金属离子含量，提高了聚苯硫醚树脂的性能特征，另外一方面提高了聚苯硫醚树脂在成型过程中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚苯硫醚树脂合成工艺，其特征在于，所述工艺包括：（1）在聚合前的脱水体系中，在氮气保护的条件下，在一个反应釜中加入硫氢化钠、去离子水，形成含硫氢化钠为45～60%wt的水溶液，在另外一个反应釜中，在氮气保护的条件下，加入氢氧化钠、无氧去离子水，形成含氢氧化钠为45～60%wt的水溶液，随即将两个反应釜中的物料加热至80～100℃，用耐碱泵将氢氧化钠水溶液输入盛有硫氢化钠水溶的反应釜中，当物料温度达到120～130℃时，在该温度条件下，保温18～30min生成硫化钠之后，加入N‑甲基吡咯烷酮，使得Na2S:NMP摩尔比为1.0:3.8～5.8，以3～6℃/min的温升速度，使反应釜内物料的温度上升至200～204℃，脱水时间为300～360min；（2）在步骤（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:NMP摩尔比为1.0:0.99～1.18:0.5～0.9:3.8～4.8，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，此阶段温度为200～210℃，压力2～4kg/cm2，时间为90～135min，当低温阶段保温结束以后，温度以0.3～0.6℃/min的速度升至高温聚合阶段，此阶段温度为260～270℃，压力8～9kg/cm2，时间为150～180min, 当高温阶段保温结束以后，用高压泵加入醋酸盐、NMP和水溶液，使聚合体系的Na2S:p‑DCB:H2O:NMP:MAC摩尔比为1.0:0.99～1.18:1.5～1.9:4.8～5.8:0.8～1.1，高温阶段保温，温度为260～270℃，压力10～24kg/cm2，时间30～60min，当高温阶段再次保温结束以后，随即将聚合反应体系的温度降到160～180℃，趁热过滤，滤液输入溶剂回收体系，滤饼即为合成生产出含有一定杂质的聚苯硫醚树脂；（3）在步骤（2）得到的滤饼中，加入新鲜NMP溶剂，配制成含有13～18wt%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160～180℃，并在该温度条件下，保温45～60min之后，趁热过滤，滤液用于溶剂和副产物的处理回收，滤饼待用；（4）将步骤（3）得到的滤饼再经过4～6次步骤（3）所述的纯化处理之后，就得到含0.1～0.6%wt溶剂的聚苯硫醚树脂；（5）将步骤（4）得到的含0.1～0.6%wt溶剂的聚苯硫醚树脂，加入去离子水，配制成含有13～18wt%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45～60min之后，趁热过滤，滤液用于溶剂和副产物处理回收，滤饼待用；（6）将步骤（5）得到的滤饼再经过6～8次步骤（5）所述的洗涤处理后，就得到含水分0.3～0.6%wt的聚苯硫醚树脂；（7）将步骤（6）得到的含水分0.3～0.6%wt的聚苯硫醚树脂，置入温度为130～150℃的干燥器中，干燥3～6h，这样就制得了聚苯硫醚树脂。...
【技术特征摘要】
1.一种聚苯硫醚树脂合成工艺，其特征在于，所述工艺包括：（1）在聚合前的脱水体系中，在氮气保护的条件下，在一个反应釜中加入硫氢化钠、去离子水，形成含硫氢化钠为45～60%wt的水溶液，在另外一个反应釜中，在氮气保护的条件下，加入氢氧化钠、无氧去离子水，形成含氢氧化钠为45～60%wt的水溶液，随即将两个反应釜中的物料加热至80～100℃，用耐碱泵将氢氧化钠水溶液输入盛有硫氢化钠水溶的反应釜中，当物料温度达到120～130℃时，在该温度条件下，保温18～30min生成硫化钠之后，加入N-甲基吡咯烷酮，使得Na2S:NMP摩尔比为1.0:3.8～5.8，以3～6℃/min的温升速度，使反应釜内物料的温度上升至200～204℃，脱水时间为300～360min；（2）在步骤（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:NMP摩尔比为1.0:0.99～1.18:0.5～0.9:3.8～4.8，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，此阶段温度为200～210℃，压力2～4kg/cm2，时间为90～135min，当低温阶段保温结束以后，温度以0.3～0.6℃/min的速度升至高温聚合阶段，此阶段温度为260～270℃，压力8～9kg/cm2，时间为150～180min,当高温阶段保温结束以后，用高压泵加入醋酸盐、NMP和水溶液，使聚合体系的Na2S:p-DCB:H2O:NMP:MAC摩尔比为1.0:0.9...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈逊，
申请(专利权)人：德阳科吉高新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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