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维戈塞尔塔对贝蒂斯: 一種低成本聚苯硫醚的制備方法.pdf

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一種 低成本 聚苯硫醚 制備 方法
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摘要
申請專利號:

CN201710026395.6

申請日:

2017.01.13

公開號:

CN106750299A

公開日:

2017.05.31

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C08G 75/0254申請日:20170113|||公開
IPC分類號: C08G75/0254(2016.01)I; C08G75/0209(2016.01)I; C08G75/0281(2016.01)I 主分類號: C08G75/0254
申請人: 四川中科興業高新材料有限公司
發明人: 劉洪
地址: 620010 四川省眉山市金象化工產業園區
優先權:
專利代理機構: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230 代理人: 徐金瓊
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201710026395.6

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.12.07|||2017.06.23|||2017.05.31

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種低成本聚苯硫醚的制備方法,涉及高分子材料領域,以硫化鈉、對二氯苯為原料,以苯甲酸鈉、己內酯為催化劑,以N??甲基吡咯烷酮為溶劑,以氫氧化鈉為助劑,其生產的具體工藝流程依次包括硫化鈉投料、對二氯苯投料、催化劑的溶解、預聚合、再聚合、過濾、洗滌、干燥、包裝工段,最終得到聚苯硫醚產品,本發明摒棄了現有國內主流工藝使用的氯化鋰催化劑,以低成本的苯甲酸鈉和己內酯為催化劑,降低了生產成本,所有原料采用常壓分次滴加的方法,使聚合反應在一定溫度范圍內進行,有效地防止了聚合反應時放熱爆聚,提高了聚苯硫醚的聚合度和各種機械性能,徹底解決了傳統工藝產品不穩定、分子量不高、性能差的問題。

權利要求書

1.一種低成本聚苯硫醚的制備方法,以硫化鈉、對二氯苯為原料,以N-甲基吡咯烷酮為
溶劑,其特征在于:以苯甲酸鈉、己內酯為催化劑,以氫氧化鈉為助劑,其生產的具體工藝流
程包括如下步驟:
(1)硫化鈉投料:將硫化鈉、氫氧化鈉依次投入脫水釜中,再加入N-甲基吡咯烷酮,然后
通入氮氣?;?,開啟攪拌,將該體系溫度升至130-200℃并維持;
(2)對二氯苯的溶解:將對二氯苯投入對二氯苯溶解釜中,加入N-甲基吡咯烷酮,開動
攪拌,在氮氣的?;は?,將該體系溫度升至70-150℃,直至對二氯苯溶解于N-甲基吡咯烷酮
中;
(3)催化劑的溶解:先在催化劑溶解釜中加入N-甲基吡咯烷酮,再投入催化劑,然后通
入氮氣?;?,開動攪拌,將該體系溫度升至70-150℃使催化劑溶解于N-甲基吡咯烷酮中;
(4)預聚合:將步驟(2)配制的溶液體積的1/3-1/2以及步驟(3)配制的溶液輸送至步驟
(1)的脫水釜中,通入氮氣?;?,開啟攪拌,將該體系溫度保持在130-200℃,反應2-4小時,
期間對反應中的排出液及氣體進行分析檢測;
(5)再聚合:通入氮氣?;?,開啟攪拌,將步驟(4)得到的預聚合反應液輸送至聚合釜
內,先將該體系溫度降至120-170℃,然后將步驟(2)配制的溶液的剩下部分輸送至聚合釜
內,再將該體系溫度保持在180-280℃,反應5-10個小時,反應結束后,將聚合釜內的混合物
放入噴霧分離機中,采用離心分離成聚苯硫醚顆粒;
(6)過濾、洗滌、干燥、包裝得到聚苯硫醚產品。
2.如權利要求1所述的一種低成本聚苯硫醚的制備方法,其特征在于:參與反應的各組
分的摩爾份數分別為:硫化鈉1.0-1.5、對二氯苯1.0-1.6、苯甲酸鈉0.05-0.15、己內酯
0.05-0.15、氫氧化鈉0.05-0.5,溶劑N-甲基吡咯烷酮加入量與對二氯苯投入量的摩爾份數
為5-10。
3.如權利要求1或2所述的一種低成本聚苯硫醚的制備方法,其特征在于:步驟(1)-步
驟(5)中置換氮氣產生的尾氣進入尾氣處理裝置除去有害氣體后放空。
4.如權利要求1或2所述的一種低成本聚苯硫醚的制備方法,其特征在于:步驟(1)的脫
水釜中所形成的氣相物質經脫水釜的頂部管道進入冷凝器,冷凝后的液體進入冷凝液儲
罐,然后送往回收工序回收N-甲基吡咯烷酮,冷凝后的殘余尾氣經過減壓后進入尾氣處理
裝置除去有害氣體后放空。
5.如權利要求4所述的一種低成本聚苯硫醚的制備方法,其特征在于:所述回收工序包
括如下步驟:
(1)洗水和副產鹽回收:在脫水塔內進行,蒸發后的氣體進入塔頂冷凝器中冷凝成水,
部分回流到脫水塔,部分冷凝水輸送至儲罐中;蒸發后的塔底液為含有副產鹽和含雜質的
N-甲基吡咯烷酮,送至固液分離裝置進行固液分離,分離得到的固體為副產鹽,副產鹽送至
干燥機干燥;
(2)N-甲基吡咯烷酮回收:在步驟(1)分離得到的液體,輸送至N-甲基吡咯烷酮回收塔,
通過塔底再沸器加熱升溫,蒸發后的氣體進入塔頂冷凝器中冷凝成液體N-甲基吡咯烷酮,
部分回流到N-甲基吡咯烷酮回收塔,部分N-甲基吡咯烷酮輸送至儲罐中。
6.如權利要求1或2所述的一種低成本聚苯硫醚的制備方法,其特征在于:步驟(4)的脫
水釜以及步驟(5)的聚合釜中所形成的氣相物質經脫水釜或聚合釜的頂部管道進入冷凝
器,冷凝后的液體進入冷凝液儲罐,然后送往回收工序,冷凝后的殘余尾氣經過減壓后進入
尾氣回收裝置除去有害氣體后放空。
7.如權利要求1或2所述的一種低成本聚苯硫醚的制備方法,其特征在于:所述步驟(6)
具體操作如下:
(1)過濾:將噴霧分離機中得到的固液混合物用泵送至1#臥式螺旋過濾機過濾,濾液送
入回收工序回收溶劑,濾餅留待下一步處理;
(2)洗滌:過濾得到的濾餅通過1#螺旋輸送機進入六次水洗槽,在六次洗水釜中預先通
過五次洗水泵加入上次洗滌的洗水,開動攪拌洗滌20-40分鐘,漿液用六次水洗槽泵送入2#
臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過2#螺旋輸送機進入五次水洗槽,濾液進入六次洗水槽,洗水
由六次洗水泵送入回收工序;五次水洗槽中預先由二次洗水泵加入二次洗水,開動攪拌,濾
餅進入后洗滌20-40分鐘,漿液用五次水洗槽泵送入3#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過3#螺
旋輸送機進入四次水洗槽,濾液進入五次洗水槽用作六次水洗槽的洗液;四次水洗槽中預
先加入洗水,開動攪拌,由3#螺旋輸送機送來的物料浸泡洗滌3-4小時,漿液用四次水洗槽
泵送入4#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過4#螺旋輸送機進入三次水洗槽,濾液進入四次洗
水槽,洗水由四次洗水泵送入污水處理工序;三次水洗槽中預先加入一次水,濾餅加入后,
開動攪拌,洗滌約30分鐘,漿液用三次水洗槽泵送入5#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過5#螺
旋輸送機進入二次水洗槽,濾液進入三次洗水槽,洗水由三次洗水泵送入溶劑回收干餾槽;
二次水洗槽中預先加入由一次水洗泵送來的一次洗液,濾餅加入后,開動攪拌,洗滌20-40
分鐘,漿液用二次水洗槽泵送入6#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過6#螺旋輸送機進入一次
水洗槽,濾液進入二次洗水槽,洗水由二次洗水泵送入五次水洗槽中作為洗滌液;一次水洗
槽中預先加入無離子水,濾餅加入后,開動攪拌,洗滌20-40分鐘,漿液用一次水洗槽泵送入
7#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過8#螺旋輸送機進入流化床進行干燥,濾液進入一次洗水
槽留用;
(3)干燥、包裝:一次水洗后過濾得到的濾餅通過8#螺旋輸送機進入流化床進行干燥,
干燥后的樹脂直接進入氣流輸送系統的發送倉,通過氣流輸送到包裝料倉,由自動包裝及
包裝成為成品,尾氣經除塵器凈化后排空。
8.如權利要求7所述的一種低成本聚苯硫醚的制備方法,其特征在于:所述洗水和鹽回
收工序用于回收洗滌水和洗滌水中質量含量為8-15%的氯化鈉,依次通過脫水、分離、生鹽
洗滌、離心脫水、干燥包裝操作即可。

說明書

一種低成本聚苯硫醚的制備方法

技術領域

本發明涉及高分子材料領域,更具體的說是涉及一種低成本聚苯硫醚的制備方
法。

背景技術

聚苯硫醚具有優良的熱穩定性、化學穩定性、耐腐蝕性及電性能,并與各種無機填
料有良好的親和性,可與各種無機填料及其他高分子材料復合,制成各種性能優異的工程
塑料及共混合金。此外,聚苯硫醚(PPS)制品的尺寸穩定性突出,可采用幾乎所有的塑料加
工方法進行加工,包括噴涂、注塑、壓塑、擠出、吹制和灌封等,亦可對制品進行二次加工。因
此,聚苯硫醚(PPS)在汽車制造、電子電氣、機械制造、化工儀器儀表和航天工業等方面具有
廣泛的應用,被譽為第六大工程塑料,開發利用前景十分廣闊。

當今聚苯硫醚的合成方法有:

1、硫化鈉法。用對二氯苯和無水硫化鈉在極性溶劑中通過縮合反應制得PPS。該法
是以無水硫化鈉和1,4-二氯苯為原料,堿金屬鹽作為助劑,在強極性質子溶劑中反應縮聚
制備PPS。

2、硫磺溶液法。是我國特有的合成聚苯硫醚工藝路線,此法實用硫磺代替硫化鈉
作為硫源,在175-250℃范圍內,以對二氯苯和硫磺作為原料,金屬及低價金屬離子鹽和有
機酸類等作催化劑,在極性溶劑中常壓下發生縮聚反應制備PPS,硫磺溶液法制備PPS關鍵
是硫八環的斷裂,硫負離子的生成。

3、硫化氫法。該法以硫化氫、氫氧化鈉和對二氯苯為原料,加入一定量的磷酸三鈉
作助劑,在極性溶劑六甲基磷三酰胺(HMPA)中進行常壓縮聚反應。

4、氧化聚合路線。該法是以二苯基二硫醚(DSP)為原料,氧氣或空氣為氧化劑,乙
酸丙酮氧化釩或Lewis酸為催化劑,在常溫常壓下反應制得PPS。

5、對鹵代苯硫酚鹽自縮聚路線。對鹵代苯硫酚、鹵代甲基苯硫酚、鹵代多次苯基硫
酚的堿金屬鹽,以及這些鹽被烷基、芳核取代基取代后的衍生物,在N2和吡啶存在下可進行
自身縮聚。

以上技術存在的問題分別為:

1、采用氯化鋰為催化劑,增加了生產成本。

2、合成的PPS分子量不高、批次穩定性不好。

3、合成條件苛刻,設備復雜,成本較高,制造能耗高。

美國的菲利普斯石油公司于二十世紀六七十年代開發出PPS的工業化合成方法,
該公司第一次提出以硫化鈉和對二氯苯為原料,N-甲基-2-吡咯烷酮為溶劑,經脫水過程和
縮聚反應過程得到熔點大于275℃的PPS樹脂,并于1971年首次實現PPS的工業化生產,在早
期,用該方法生產的產品分子量較低(重均分子量低于2×104),因而抗沖擊性能較差;且由
于無機鹽的存在,產品的耐濕性、成型性也較差。為降低樹脂的流動性以滿足加工需求,在
PPS的早期生產通常通過氧化交聯方式提高分子量。

專利號為US4728231的美國專利中,針對產品分子量較低的問題提出的技術改進
方法為:通過在熔融聚苯硫醚中添加堿金屬羧酸鹽和水反應擴鏈,再析出聚苯硫醚從而增
加分子量,但是此反應在高溫高壓條件下進行,條件苛刻,設備復雜,成本較高。

日本吳羽化學工業株式會社對不同性能的PPS樹脂合成工藝也申請了大量的日本
專利(如:特開昭62-253626,特開昭2004-24619)。縮進反應過程通常采用二段反應的方法
以獲得符合要求的PPS樹脂,該公司在中國申請的專利CN88108247.3中也提到了類似的PPS
樹脂合成工藝,但對PPS的制造能耗沒有相應的說明,實際生產中,按照該方法生產也確實
存在制造能耗高的問題。

中國于20世紀70年代開始對PPS樹脂的合成與應用進行研究,相關研究與生產企
業也申請了一些中國專利(如CN85102554A、CN00116141.5、CN1793202A、CN104877167等)。
目前,國內主要的PPS生產廠家是自貢鴻鶴化工股份有限公司、浙江新合成特種材料有限公
司等。中國PPS合成大都采用氯化鋰為催化劑,但是隨著近年氯化鋰成本的上升,導致生產
成本增加,急需找到廉價的催化劑替代。且合成的PPS分子量不高、批次穩定性難以控制。

發明內容

本發明提供一種低成本聚苯硫醚的制備方法,避免采用氯化鋰,降低成產成本,以
解決現有技術合成的PPS分子量不高、批次穩定性不好、合成條件苛刻、設備復雜、成本較高
以及制造能耗高的問題。

為解決上述的技術問題,本發明采用以下技術方案:

一種低成本聚苯硫醚的制備方法,以硫化鈉、對二氯苯為原料,以N-甲基吡咯烷酮
為溶劑,以苯甲酸鈉、己內酯為催化劑,以氫氧化鈉為助劑,其生產的具體工藝流程包括如
下步驟:

(1)硫化鈉投料:將硫化鈉、氫氧化鈉依次投入脫水釜中,再加入N-甲基吡咯烷酮,
然后通入氮氣?;?,開啟攪拌,將該體系溫度升至130-200℃并維持;

(2)對二氯苯的溶解:將對二氯苯投入對二氯苯溶解釜中,加入N-甲基吡咯烷酮,
開動攪拌,在氮氣的?;は?,將該體系溫度升至70-150℃,直至對二氯苯溶解于N-甲基吡咯
烷酮中;

(3)催化劑的溶解:先在催化劑溶解釜中加入N-甲基吡咯烷酮,再投入催化劑,然
后通入氮氣?;?,開動攪拌,將該體系溫度升至70-150℃使催化劑溶解于N-甲基吡咯烷酮
中;

(4)預聚合:將步驟(2)配制的溶液體積的1/3-1/2以及步驟(3)配制的溶液輸送至
步驟(1)的脫水釜中,通入氮氣?;?,開啟攪拌,將該體系溫度保持在130-200℃,反應2-4小
時,期間對反應中的排出液及氣體進行分析檢測;

(5)再聚合:通入氮氣?;?,開啟攪拌,將步驟(4)得到的預聚合反應液輸送至聚合
釜內,先將該體系溫度降至120-170℃,然后將步驟(2)配制的溶液的剩下部分輸送至聚合
釜內,再將該體系溫度保持在180-280℃,反應5-10個小時,反應結束后,將聚合釜內的混合
物放入噴霧分離機中,采用離心分離成聚苯硫醚顆粒;

(6)過濾、洗滌、干燥、包裝得到聚苯硫醚產品。

優選的,參與反應的各組分的摩爾份數分別為:

硫化鈉1.0-1.5、對二氯苯1.0-1.6、苯甲酸鈉0.05-0.15、己內酯0.05-0.15、氫氧
化鈉0.05-0.5,溶劑N-甲基吡咯烷酮加入量與對二氯苯投入量的摩爾份數為5-10。

優選的,步驟(1)-步驟(5)中置換氮氣產生的尾氣進入尾氣處理裝置除去有害氣
體后放空。優選的,步驟(1)的脫水釜中所形成的氣相物質經脫水釜的頂部管道進入冷凝
器,冷凝后的液體進入冷凝液儲罐,然后送往溶劑回收工序回收N-甲基吡咯烷酮,冷凝后的
殘余尾氣經過減壓后進入尾氣處理裝置除去有害氣體后放空。

優選的,所述回收工序包括如下步驟:

(1)洗水和副產鹽回收:在脫水塔內進行,蒸發后的氣體進入塔頂冷凝器中冷凝成
水,部分回流到脫水塔,部分冷凝水輸送至儲罐中;蒸發后的塔底液為含有副產鹽和含雜質
的N-甲基吡咯烷酮,送至固液分離裝置進行固液分離,分離得到的固體為副產鹽,副產鹽送
至干燥機干燥;

(2)N-甲基吡咯烷酮回收:在步驟(1)分離得到的液體,輸送至N-甲基吡咯烷酮回
收塔,通過塔底再沸器加熱升溫,蒸發后的氣體進入塔頂冷凝器中冷凝成液體N-甲基吡咯
烷酮,部分回流到脫N-甲基吡咯烷酮塔,部分N-甲基吡咯烷酮輸送至儲罐中。

優選的,步驟(4)的脫水釜以及步驟(5)的聚合釜中所形成的氣相物質經脫水釜或
聚合釜的頂部管道進入冷凝器,冷凝后的液體進入冷凝液儲罐,然后送往溶劑和催化劑回
收工序回收溶劑和催化劑,冷凝后的殘余尾氣經過減壓后進入尾氣處理裝置除去有害氣體
后放空。

優選的,所述步驟(6)具體操作如下:

(1)過濾:將噴霧分離機中得到的固液混合物用泵送至1#臥式螺旋過濾機過濾,濾
液送入溶劑和催化劑回收工序回收溶劑和催化劑,濾餅留待下一步處理;

(2)洗滌:過濾得到的濾餅通過1#螺旋輸送機進入六次水洗槽,在六次洗水釜中預
先通過五次洗水泵加入上次洗滌的洗水,開動攪拌洗滌20-40分鐘,漿液用六次水洗槽泵送
入2#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過2#螺旋輸送機進入五次水洗槽,濾液進入六次洗水槽,
洗水由六次洗水泵送入回收工序;五次水洗槽中預先由二次洗水泵加入二次洗水,開動攪
拌,濾餅進入后洗滌20-40分鐘,漿液用五次水洗槽泵送入3#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通
過3#螺旋輸送機進入四次水洗槽,濾液進入五次洗水槽用作六次水洗槽的洗液;四次水洗
槽中預先加入洗水,開動攪拌,由3#螺旋輸送機送來的物料浸泡洗滌3-4小時,漿液用四次
水洗槽泵送入4#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過4#螺旋輸送機進入三次水洗槽,濾液進入
四次洗水槽,洗水由四次洗水泵送入污水處理工序;三次水洗槽中預先加入一次水,濾餅加
入后,開動攪拌,洗滌約30分鐘,漿液用三次水洗槽泵送入5#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通
過5#螺旋輸送機進入二次水洗槽,濾液進入三次洗水槽,洗水由三次洗水泵送入溶劑回收
干餾槽;二次水洗槽中預先加入由一次水洗泵送來的一次洗液,濾餅加入后,開動攪拌,洗
滌20-40分鐘,漿液用二次水洗槽泵送入6#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過6#螺旋輸送機進
入一次水洗槽,濾液進入二次洗水槽,洗水由二次洗水泵送入五次水洗槽中作為洗滌液;一
次水洗槽中預先加入無離子水,濾餅加入后,開動攪拌,洗滌20-40分鐘,漿液用一次水洗槽
泵送入7#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過8#螺旋輸送機進入流化床進行干燥,濾液進入一
次洗水槽留用;

(3)干燥、包裝:一次水洗后過濾得到的濾餅通過8#螺旋輸送機進入流化床進行干
燥,干燥后的樹脂直接進入氣流輸送系統的發送倉,通過氣流輸送到包裝料倉,由自動包裝
及包裝成為成品,尾氣經除塵器凈化后排空。

優選的,所述回收工序用于回收洗滌水中質量含量為8-15%的氯化鈉,依次通過
脫水、分離、生鹽洗滌、離心脫水、干燥包裝操作即可。

與現有技術相比,本發明的有益效果是:

(1)本發明在傳統硫化鈉法生產PPS樹脂的基礎上,摒棄了現有國內主流工藝使用
的氯化鋰催化劑,以低成本的苯甲酸鈉和己內酯為催化劑,制備出質量性能穩定并且成本
較低的聚苯硫醚樹脂,國內目前主流工藝采用的氯化鋰催化劑當前價格12-15萬/噸銷售
價,占原料成本30-37.5%,使用氯化鋰的傳統方法生產的PPS成本高,無競爭優勢,國內行
業處于虧損及盈利邊緣,而采用本發明生產配方及低成本的苯甲酸鈉和己內酯混合催化劑
工藝流程則可節省2-3萬元/噸的成本,且產出的產品品質好、價格低;

(2)本發明所有原料采用常壓分次滴加的方法,使聚合反應在一定溫度范圍內進
行,有效地防止了聚合反應時放熱爆聚,提高了聚苯硫醚的聚合度和各種機械性能,該方法
穩定性好、重現性高,徹底解決了傳統工藝產品不穩定、分子量不高、性能差的問題;

(3)本發明能源消耗低,采用本發明生產配方及低成本的苯甲酸鈉和己內酯混合
催化劑的工藝路線后,合成工段周期縮小,助劑回收流程更為簡單,能耗降低,三廢排放也
大大減少。

具體實施方式

本發明的應用原理、作用與功效,通過如下實施方式予以說明。

實施例1

投放生產前,先對對二氯苯、硫化鈉、N-甲基吡咯烷酮、氫氧化鈉、催化劑進行純度
分析,以避免影響后期生產。

以100Kg對二氯苯的投放量為例,進行如下操作:

(1)硫化鈉投料:

在裝料之前先打開脫水釜的通向尾氣處理裝置的排氣閥,使脫水釜內的壓力釋
放。

在庫房中將52Kg的整包片狀工業純硫化鈉通過小車轉運至脫水反應車間,提升機
提至拆包間所在樓層,運至密閉通風的拆包間,將硫化鈉拆包并放入進料斗中,同時加入
2.5kg氫氧化鈉,通過進料斗將硫化鈉和氫氧化鈉卸入脫水釜內;

由N-甲基吡咯烷酮泵從溶劑貯存罐向帶回流的N-甲基吡咯烷酮計量槽送入N-甲
基吡咯烷酮,由N-甲基吡咯烷酮計量槽向脫水釜內加入300kg的N-甲基吡咯烷酮;同時以N-
甲基吡咯烷酮(自計量槽內)沖洗進料斗,使硫化鈉和氫氧化鈉完全進入脫水釜內,通入氮
氣排除釜內空氣,開動攪拌,在氮氣的?;は?,通過夾套內的蒸汽對混合物逐步升溫至130-
200℃。

本步驟操作過程中所形成的氣相物質進入冷凝器,冷凝后的液體進入冷凝液儲
罐,到達一定液位后送往回收工序回收N-甲基吡咯烷酮,殘余尾氣經過減壓進入尾氣洗滌
塔除去硫化氫等有害氣體后放空。

(2)對二氯苯的溶解:

在裝料之前先打開溶解釜通向尾氣吸收塔的排氣閥,使溶解釜內的壓力釋放。

將庫房中100Kg的整包對二氯苯通過小車轉運至脫水反應車間,提升機提至拆包
間所在樓層,運至密閉通風的拆包間,將對二氯苯拆包并放入進料斗中,通過進料斗將對二
氯苯卸入溶解釜內;

由N-甲基吡咯烷酮泵從溶劑貯存罐向帶回流的溶解N-甲基吡咯烷酮計量槽送入
N-甲基吡咯烷酮,由溶解N-甲基吡咯烷酮計量槽向溶解釜內加入50kg的N-甲基吡咯烷酮;
同時以N-甲基吡咯烷酮(自計量槽內)沖洗進料斗,使對二氯苯完全進入溶解釜內,通入氮
氣排除釜內空氣,殘余尾氣進入尾氣洗滌塔除去有害氣體后放空,開動攪拌,在氮氣的?;?br />下,通過夾套內的蒸汽對混合物逐步升溫至150℃,使對二氯苯溶解于N-甲基吡咯烷酮中。

(3)催化劑的溶解

用N-甲基吡咯烷酮泵向催化劑溶解釜中加入100kg的N-甲基吡咯烷酮,在裝催化
劑之前先打開催化劑溶解釜通向尾氣吸收塔的排氣閥,使催化劑溶解釜內的壓力釋放;通
過小料斗向催化劑溶解釜內加入8Kg苯甲酸鈉和8Kg己內酯,并以10kg左右的N-甲基吡咯烷
酮沖洗料斗,關閉加料。

再向催化劑溶解釜內加入100kg的N-甲基吡咯烷酮,關閉閥門,通入氮氣,置換氮
氣后的尾氣通過吸收塔后放空;關閉氮氣閥門,通過夾套內蒸汽加熱,使催化劑溶解。

(4)預聚合

將60kg步驟(2)配制的溶液以及步驟(3)配制的全部溶液用泵輸送至步驟(1)中的
脫水釜,在氮氣的?;は?,攪拌開動,通過夾套內蒸汽加熱溫度保持在180~200℃,反應2小
時,進行預聚合。

期間對反應中的排出液及氣體進行分析檢測,以確定預聚合的進程。

本步驟操作過程中

所形成的氣相物質進入冷凝器,冷凝后的液體進入冷凝液儲罐,然后送往回收工
序回收溶劑和催化劑,殘余尾氣經過減壓進入尾氣處理裝置除去硫化氫等有害氣體后放
空。

(5)再聚合

開動聚合釜攪拌,用氮氣將聚合釜內空氣置換,尾氣通過尾氣洗滌塔排空;步驟
(5)得到的預聚合物溶液用泵輸送至聚合釜內,聚合釜夾套內通冷卻水使釜內預聚物溫度
降至100~120℃,用泵將剩余的90kg對二氯苯—N-甲基吡咯烷酮溶液送至聚合釜內,夾套
繼續通冷卻水或蒸汽,使聚合釜內溫度控制在180~200℃,反應6小時。

反應結束后,將反應釜內混合物放入噴霧分離機中,采用離心分離成聚苯硫醚顆
粒。

本步驟操作過程中所形成的氣相物質進入冷凝器,冷凝后的液體進入冷凝液儲
罐,然后送往回收工序回收溶劑和催化劑,殘余尾氣經過減壓進入尾氣洗滌塔除去硫化氫
等有害氣體后放空。

(6)過濾、洗滌、干燥、包裝工序:

①過濾:將噴霧分離機中得到的固液混合物用泵送至1#臥式螺旋過濾機過濾,濾
液送入溶劑和催化劑回收工序回收溶劑和催化劑,濾餅留待下一步處理。

②洗滌:過濾得到的濾餅通過1#螺旋輸送機進入六次水洗槽,在六次洗水釜中預
先通過五次洗水泵加入上次洗滌的洗水,開動攪拌洗滌30分鐘,漿液用六次水洗槽泵送入
2#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過2#螺旋輸送機進入五次水洗槽,濾液進入六次洗水槽,洗
水由六次洗水泵送入回收工序;五次水洗槽中預先由二次洗水泵加入二次洗水,開動攪拌,
濾餅進入后洗滌30分鐘,漿液用五次水洗槽泵送入3#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過3#螺
旋輸送機進入四次水洗槽,濾液進入五次洗水槽用作六次水洗槽的洗液;四次水洗槽中預
先加入洗水,開動攪拌,由3#螺旋輸送機送來的物料浸泡洗滌3小時,漿液用四次水洗槽泵
送入4#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過4#螺旋輸送機進入三次水洗槽,濾液進入四次洗水
槽,洗水由四次洗水泵送入污水處理工序;三次水洗槽中預先加入一次水,濾餅加入后,開
動攪拌,洗滌約30分鐘,漿液用三次水洗槽泵送入5#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過5#螺旋
輸送機進入二次水洗槽,濾液進入三次洗水槽,洗水由三次洗水泵送入溶劑回收干餾槽;二
次水洗槽中預先加入由一次水洗泵送來的一次洗液,濾餅加入后,開動攪拌,洗滌30分鐘,
漿液用二次水洗槽泵送入6#臥式螺旋過濾機過濾,濾餅通過6#螺旋輸送機進入一次水洗
槽,濾液進入二次洗水槽,洗水由二次洗水泵送入五次水洗槽中作為洗滌液;一次水洗槽中
預先加入無離子水,濾餅加入后,開動攪拌,洗滌30分鐘,漿液用一次水洗槽泵送入7#臥式
螺旋過濾機過濾,濾餅通過8#螺旋輸送機進入流化床進行干燥,濾液進入一次洗水槽留用。

③干燥、包裝:一次水洗后過濾得到的濾餅通過8#螺旋輸送機進入流化床進行干
燥,干燥后的樹脂直接進入氣流輸送系統的發送倉,通過氣流輸送到包裝料倉,由自動包裝
及包裝即可得到聚苯硫醚樹脂成品,尾氣經除塵器凈化后排空。

六次水洗槽中的六次洗水中氯化鈉的質量含量為10%,通入鹽回收工序,用于回
收六次洗水中的氯化鈉,具體操作過程通過脫水濃縮析出晶體,再通過過濾的方式實現固
液分離,其中的濾液返回到脫水濃縮處進一步濃縮,濾餅采用飽和生鹽水洗滌,再通過離心
機離心脫水,最后干燥包裝即可得到回收的氯化鈉,回收的氯化鈉的純度達99%以上。

污水處理工序用于處理干餾槽殘渣洗滌液,加水后低分子量聚合物析出,經過濾
后的濾餅自然干燥即可得到用作其他各種低檔樹脂的添加劑和低檔樹脂合金成分的副產
品,經過濾后的濾液經過曝氣、生物降解、沉淀工序,檢測達標、合格后排放。

實施例2

按照實施例1所述的操作步驟,重復3次,3次制得的聚苯硫醚的平均分子量分別
為:25880、25650、25850,分子量高且較為穩定,說明該方法穩定性好、重現性高,徹底解決
了傳統工藝產品不穩定、分子量不高的問題;最終制得的聚苯硫醚的質量分別為:60.3Kg、
61.2Kg、60.4Kg,理論產量為72.070Kg,3次重復操作的收率最低達83.67%,轉化率高。

測得3次重復操作制得的聚苯硫醚的物理性質如表1:

表1聚苯硫醚的物理性質



由表1可知,本發明方法制備的聚苯硫醚的力學性能優良,可重復性高。

如上所述即為本發明的實施例。本發明不局限于上述實施方式,任何人應該得知
在本發明的啟示下做出的結構變化,凡是與本發明具有相同或相近的技術方案,均落入本
發明的?;し段е?。

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本文標題:一種低成本聚苯硫醚的制備方法.pdf
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