聚醚醚酮树脂的制备方法转让专利

申请号 : CN201610052104.6

文献号 : CN105482050B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 钟家春曲忠先

申请人 : 四川理工学院

摘要 :

本发明属于高分子材料技术领域,特别涉及一种聚醚醚酮树脂的制备方法。本发明提供一种聚醚醚酮树脂的制备方法,包括聚合反应和反应产物的沉析及纯化处理,沉析处理为:聚合反应结束后先将反应温度降至210~230℃,加快搅拌使聚醚醚酮树脂体系均匀析出,当反应器内温度稳定后加入三甲苯,搅拌至反应体系均匀后再将反应温度降至90~110℃,使聚醚醚酮树脂全部均匀结晶析出;将沉析处理得到的白色浆料依次回收脱水剂、二苯砜,再通过洗涤、干燥即可得到聚醚醚酮树脂。该方法克服了现有聚醚醚酮树脂生产过程中产物需要粉碎而导致的工艺流程不连续的问题,同时还克服了传统工艺中产品颗粒包裹的无机盐粒子清洗不干净造成高分子产品纯度不高的问题。

权利要求 :

1.聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,包括聚合反应和反应产物的沉析及纯化处理,其中:

聚醚醚酮聚合反应的原料及其摩尔配比为:4,4′-二氟二苯甲酮︰对苯二酚︰催化剂︰二苯砜︰脱水剂=1︰1︰1.2︰4.1~4.5︰1.4~1.6;

反应产物的沉析处理为:聚合反应结束后先将反应温度降至210~230℃,加快搅拌使聚醚醚酮树脂体系均匀析出,当反应器内温度稳定后加入三甲苯,搅拌至反应体系均匀后再将反应温度降至90~110℃,使聚醚醚酮树脂全部均匀结晶析出,反应体系呈流动的白色浆料;三甲苯的加入量是二苯砜质量的1.3~1.5倍;

沉析后的纯化处理:沉析处理得到的白色浆料依次回收脱水剂、二苯砜,再通过洗涤至其灰分≤0.1‰即得到聚醚醚酮树脂。

2.根据权利要求1所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,聚醚醚酮聚合反应为:在带有分水器、搅拌器和加热装置的反应器中加入二苯砜和脱水剂,通入惰性气体,开启搅拌,反应温度先升至130~160℃,待二苯砜全部溶解后依次加入单体4,4′-二氟二苯甲酮和对苯二酚,待单体溶解后加入催化剂,再升温至200~240℃回流反应1.5~2.5小时后,从分水器中放出脱水剂和生成的水,最后反应温度升至295~320℃聚合反应2~3小时结束。

3.根据权利要求2所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,聚醚醚酮聚合反应中,反应温度先升至140℃,待二苯砜全部溶解后依次加入单体4,4′-二氟二苯甲酮和对苯二酚,待单体溶解后加入催化剂,再升温至220℃回流反应。

4.根据权利要求1~3任一项所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所述催化剂为无水碳酸钾或无水碳酸钠中的至少一种;所述脱水剂为甲苯、二甲苯或三甲苯中的至少一种。

5.根据权利要求1~3任一项所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所述沉析处理中,搅拌方式为螺带螺杆式搅拌、框式加浆式复合搅拌。

6.根据权利要求4所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所述沉析处理中,搅拌方式为螺带螺杆式搅拌、框式加浆式复合搅拌。

7.根据权利要求1~3、6任一项所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,脱水剂的回收方法为:白色浆料通过减压蒸馏回收脱水剂,得到含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末;其中,减压蒸馏温度为90~110℃,真空度小于0.09MPa。

8.根据权利要求4所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,脱水剂的回收方法为:白色浆料通过减压蒸馏回收脱水剂,得到含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末;其中,减压蒸馏温度为90~110℃,真空度小于0.09MPa。

9.根据权利要求5所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,脱水剂的回收方法为:白色浆料通过减压蒸馏回收脱水剂,得到含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末;其中,减压蒸馏温度为90~110℃,真空度小于0.09MPa。

10.根据权利要求1~3、6、8、9任一项所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,二苯砜的回收方法为:将含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末采用有机萃取的方式回收二苯砜,萃取温度为50~60℃,至少萃取6次,每次萃取时间1~2小时,萃取剂为丙酮或乙醇,萃取剂的添加量为聚醚醚酮质量的8~12倍。

11.根据权利要求4所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,二苯砜的回收方法为:将含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末采用有机萃取的方式回收二苯砜,萃取温度为50~60℃,至少萃取6次,每次萃取时间1~2小时,萃取剂为丙酮或乙醇,萃取剂的添加量为聚醚醚酮质量的8~12倍。

12.根据权利要求5所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,二苯砜的回收方法为:将含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末采用有机萃取的方式回收二苯砜,萃取温度为50~60℃,至少萃取6次,每次萃取时间1~2小时,萃取剂为丙酮或乙醇,萃取剂的添加量为聚醚醚酮质量的8~12倍。

13.根据权利要求7所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,二苯砜的回收方法为:将含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末采用有机萃取的方式回收二苯砜,萃取温度为50~60℃,至少萃取6次,每次萃取时间1~2小时,萃取剂为丙酮或乙醇,萃取剂的添加量为聚醚醚酮质量的8~12倍。

14.根据权利要求10所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,萃取后含有二苯砜的萃取剂液体经蒸馏后分别得到二苯砜和萃取剂,二苯砜和萃取剂分别再精制后循环使用。

15.根据权利要求11~13任一项所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,萃取后含有二苯砜的萃取剂液体经蒸馏后分别得到二苯砜和萃取剂,二苯砜和萃取剂分别再精制后循环使用。

16.根据权利要求1~3、6、8、9、11~14任一项所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,洗涤方法为:去除二苯砜后的聚醚醚酮粉末还含有副产物盐和未反应完的催化剂碱金属碳酸盐,将该粉末采用去离子水进行洗涤,洗涤水温度80~100℃,洗涤至少4次,每次洗涤时间1~2小时。

17.根据权利要求4所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,洗涤方法为:去除二苯砜后的聚醚醚酮粉末还含有副产物盐和未反应完的催化剂碱金属碳酸盐,将该粉末采用去离子水进行洗涤,洗涤水温度80~100℃,洗涤至少4次,每次洗涤时间1~2小时。

18.根据权利要求5所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,洗涤方法为:去除二苯砜后的聚醚醚酮粉末还含有副产物盐和未反应完的催化剂碱金属碳酸盐,将该粉末采用去离子水进行洗涤,洗涤水温度80~100℃,洗涤至少4次,每次洗涤时间1~2小时。

19.根据权利要求7所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,洗涤方法为:去除二苯砜后的聚醚醚酮粉末还含有副产物盐和未反应完的催化剂碱金属碳酸盐,将该粉末采用去离子水进行洗涤,洗涤水温度80~100℃,洗涤至少4次,每次洗涤时间1~2小时。

20.根据权利要求10所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,洗涤方法为:去除二苯砜后的聚醚醚酮粉末还含有副产物盐和未反应完的催化剂碱金属碳酸盐,将该粉末采用去离子水进行洗涤,洗涤水温度80~100℃,洗涤至少4次,每次洗涤时间1~2小时。

21.根据权利要求15所述的聚醚醚酮树脂的制备方法,其特征在于,所处纯化处理中,洗涤方法为:去除二苯砜后的聚醚醚酮粉末还含有副产物盐和未反应完的催化剂碱金属碳酸盐,将该粉末采用去离子水进行洗涤,洗涤水温度80~100℃,洗涤至少4次,每次洗涤时间1~2小时。

说明书 :

聚醚醚酮树脂的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于高分子材料技术领域,特别涉及一种聚醚醚酮树脂的制备方法。

背景技术

[0002] 目前聚醚醚酮树脂的合成技术已较为成熟,大部分生产厂家在聚醚醚酮树脂合成反应结束后往往采用的是将产物逐渐放出聚合釜冷却后进行粉碎,粉碎后得到粉料以便于后续回收溶剂和副产物盐。这样的生产工艺存在以下不足:一是难以自动化操作,现场污染大,聚合釜内产物容易残留影响下批次生产;二是粉碎后得到粉料颗粒大小难以均匀,合成用的催化剂以及副产物仍被部分包裹在聚合物内部难以纯化,导致产品纯度不高,限制了树脂的应用范围。三是机械粉碎难免会破坏分子链的完整,导致产品性能的降低;四是产物放料过程中为防止产物结块不能降低釜内温度,未放出的物料会继续反应,而实际生产中吨级的聚合釜导致放料时间往往较长,这就容易导致产物分子量分布较宽。而聚合物的纯度以及分子量的大小、分布往往决定了产品的性能以及应用领域。聚合物的生产也力求产品分子量的稳定和高纯度。
[0003] ZL 201110408150.2发明专利公开了一种氰基聚醚酮树脂的制备方法,其以全新的反应原料合成了一种氰基聚醚酮树脂,采用闪蒸技术回收溶剂并促使产物粉末化。ZL 201110408150.2发明专利解决了聚合物产物需要粉碎的难题,并降低了溶剂回收能耗,但该技术在实际操作过程中还存在以下三点不足:一是对搅拌设备要求很高,溶剂挥发过程中搅拌阻力会成倍增加,容易出现电机停转的现象;二是闪蒸结束后,由于过程是高温,聚合物中残留的有机杂质碳化或氧化后难以被丙酮之类的有机溶剂洗掉;三是聚合物难以成为均匀的粉末,存在较大颗粒状产物影响后期纯化。

发明内容

[0004] 针对上述缺陷,本发明提供一种聚醚醚酮树脂的制备方法,该方法克服了现有聚醚醚酮树脂生产过程中产物需要粉碎而导致的工艺流程不连续的问题,同时还克服了传统工艺中产品颗粒包裹的无机盐粒子清洗不干净造成高分子产品纯度不高的问题,为非晶型聚合物生产领域提供了一种新的产品沉析和纯化的方法,简化了生产流程。
[0005] 本发明的技术方案:
[0006] 本发明提供一种聚醚醚酮树脂的制备方法,包括聚合反应和反应产物的沉析及纯化处理,其中:
[0007] 聚醚醚酮聚合反应中原料及其摩尔配比为:4,4′-二氟二苯甲酮︰对苯二酚︰催化剂︰二苯砜︰脱水剂=1︰1︰1.2︰4.1~4.5︰1.4~1.6;
[0008] 反应产物的沉析处理为:聚合反应结束后先将反应温度降至210~230℃,加快搅拌使聚醚醚酮树脂体系均匀析出,当反应器内温度稳定后加入三甲苯,搅拌至反应体系均匀后再将反应温度降至90~110℃,使聚醚醚酮树脂全部均匀结晶析出,反应体系呈流动的白色浆料;三甲苯的加入量是二苯砜质量的1.3~1.5倍;
[0009] 沉析后的纯化处理:将沉析处理得到的白色浆料依次回收脱水剂、溶剂,再通过洗涤至其灰分小于0.1‰即得到聚醚醚酮树脂。
[0010] 所述聚醚醚酮树脂聚合反应为:在带有分水器、搅拌器和加热装置的反应器中加入二苯砜和脱水剂,通入惰性气体,开启搅拌,反应温度先升至130~160℃,待二苯砜全部溶解后依次加入4,4′-二氟二苯甲酮和对苯二酚,待单体溶解后加入催化剂,再升温至200~240℃进行1.5~2.5小时回流反应后从分水器中放出脱水剂和生成的水,最后反应温度升至295~320℃聚合反应2~3小时结束聚合反应;聚合物反应原料及其摩尔配比为:4,4′-二氟二苯甲酮︰对苯二酚︰催化剂︰二苯砜︰脱水剂=1︰1︰1.2︰4.1~4.5︰1.4~1.6。
[0011] 本发明中,所述催化剂为无水碳酸钾或无水碳酸钠中的至少一种;所述脱水剂为甲苯、二甲苯或三甲苯中的至少一种。
[0012] 进一步,上述沉析处理中,搅拌方式为螺带螺杆式搅拌或框式加浆式的复合搅拌形式。
[0013] 进一步,上述纯化处理中,脱水剂的回收方法为:白色浆料通过减压蒸馏回收脱水剂,得到含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末;其中,减压蒸馏温度为90~110℃,真空度小于0.09MPa。
[0014] 进一步,上述纯化处理中,溶剂的回收方法为:将含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末采用有机萃取的方式回收二苯砜,萃取温度为50~60℃,至少萃取6次,每次萃取时间1~2小时,萃取剂为丙酮或乙醇,萃取剂的添加量为聚醚醚酮质量的8~12倍。
[0015] 进一步,上述纯化处理中,洗涤处理为:去除溶剂后的聚醚醚酮粉末还含有副产物盐和未反应完的催化剂碱金属碳酸盐,将该粉末采用去离子水进行洗涤,洗涤水温度80~100℃,洗涤至少4次,每次洗涤时间1~2小时。
[0016] 进一步,所处纯化处理中,萃取后含有二苯砜的萃取剂液体经蒸馏后分别得到二苯砜和萃取剂,二苯砜和萃取剂分别再精制后循环使用。
[0017] 采用本发明方法所制备的聚醚醚酮树脂为热塑性树脂,其玻璃化转变温度143℃,产物的熔点343℃,熔融指数5~15(360℃,10Kg),灰分小于0.1‰(现有聚醚醚酮灰分一般在0.2‰以上)。
[0018] 本发明的有益效果:
[0019] 本发明克服了现有聚醚醚酮树脂生产过程中产物需要粉碎而导致的工艺流程不连续的问题,同时还克服了传统工艺中产品颗粒包裹的无机盐粒子清洗不干净造成高分子产品纯度不高的问题(现有聚醚醚酮灰分一般在0.2‰以上),为高分子领域提供了一种新的产品纯化方法,简化了生产流程。该方法使得聚醚醚酮树脂在溶剂中自然析出,同时物料成为粉料浆状,有利于进行物料输送和下一步处理,这就在解决产品纯化和溶剂回收的同时未破坏聚醚醚酮树脂的高分子链,保证了产品的纯度与性能。采用本发明制备方法所制备的聚醚醚酮树脂纯度高、性能稳定,可应用于航空航天、电子、机械、医疗、化工等领域。

具体实施方式

[0020] 本发明提供一种聚醚醚酮树脂的制备方法,包括聚合反应和反应产物的沉析及纯化处理,其中:
[0021] 聚醚醚酮聚合反应中原料及其摩尔配比为:4,4′-二氟二苯甲酮︰对苯二酚︰催化剂︰二苯砜︰脱水剂=1︰1︰1.2︰4.1~4.5︰1.4~1.6;
[0022] 反应产物的沉析处理为:聚合反应结束后先将反应温度降至210~230℃,加快搅拌使聚醚醚酮树脂体系均匀析出,当反应器内温度稳定后加入三甲苯,搅拌至反应体系均匀后再将反应温度降至90~110℃(优选为100℃),使聚醚醚酮树脂全部均匀结晶析出,反应体系呈流动的白色浆料;三甲苯的加入量是二苯砜质量的1.3~1.5倍;
[0023] 沉析后的纯化处理:将沉析处理得到的白色浆料依次回收脱水剂、溶剂,再通过洗涤至其灰分小于0.1‰,最后经干燥处理即得到聚醚醚酮树脂。
[0024] 所述聚醚醚酮树脂聚合反应为:在带有分水器、搅拌器和加热装置的反应器中加入二苯砜和脱水剂,通入惰性气体,开启搅拌,反应温度先升至130~160(优选为140)℃,待二苯砜全部溶解后依次加入4,4′-二氟二苯甲酮和对苯二酚,待单体溶解后加入催化剂,再升温至200~240(优选为220)℃进行1.5~2.5(优选为2)小时回流反应后从分水器中放出脱水剂和生成的水,最后反应温度升至295~320℃聚合反应2~3小时结束聚合反应;聚合物反应原料及其摩尔配比为:4,4′-二氟二苯甲酮︰对苯二酚︰催化剂︰二苯砜︰脱水剂=1︰1︰1.2︰4.1~4.5︰1.4~1.6。
[0025] 本发明中,所述催化剂为无水碳酸钾或无水碳酸钠中的至少一种;所述脱水剂为甲苯、二甲苯或三甲苯中的至少一种;二苯砜是作为溶剂,加热超过其熔点125℃后即可融化。
[0026] 进一步,上述沉析处理中,搅拌方式为螺带螺杆式搅拌或框式加浆式的复合搅拌形式;这两种方式能够很好的保证高粘度物料搅拌的均匀性,以确保沉析效果。
[0027] 进一步,上述纯化处理中,脱水剂的回收方法为:白色浆料通过减压蒸馏回收脱水剂,得到含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末;其中,减压蒸馏温度为90~110℃(优选为100℃),真空度小于0.09MPa。
[0028] 进一步,上述纯化处理中,溶剂的回收方法为:将含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末采用有机萃取的方式回收二苯砜,萃取温度为50~60℃,至少萃取6次,每次萃取时间1~2(优选为1.5)小时,萃取剂为丙酮或乙醇,萃取剂的添加量为聚醚醚酮质量的8~12(优选为10)倍。
[0029] 进一步,上述纯化处理中,洗涤处理为:去除溶剂后的聚醚醚酮粉末还含有副产物盐和未反应完的催化剂碱金属碳酸盐,将该粉末采用去离子水进行洗涤,洗涤水温度80~100℃,洗涤至少4次,每次洗涤时间1~2(优选为1.5)小时。
[0030] 进一步,所处纯化处理中,萃取后含有二苯砜的萃取剂液体经蒸馏后分别得到二苯砜和萃取剂,二苯砜和萃取剂分别再精制后循环使用。
[0031] 进一步,干燥处理即于150℃真空干燥12小时即可。
[0032] 采用本发明方法所制备的聚醚醚酮树脂为热塑性树脂,其玻璃化转变温度143℃,产物的熔点343℃,熔融指数5~15(360℃,10Kg),灰分小于0.1‰(现有聚醚醚酮灰分一般在0.2‰以上)。由于在产物经沉析后粒径小且均匀,易于洗涤,解决了传统方法的产品中碱金属离子含量高且难除去导致产物质量低的问题。
[0033] 本发明技术采用的沉析和纯化方法基本原理在于以下三点:一是利用聚醚醚酮树脂在二苯砜溶剂内降温会结晶析出的特点,在产品分子量达到预定值后适当降低体系温度,聚合反应自动终止,避免了分子量分布较宽。与此同时由于体系温度的适当降低,聚醚醚酮树脂在二苯砜溶剂中溶解度降低会逐渐结晶析出,既降低了搅拌难度,也实现了产物均匀析出;二是当聚醚醚酮树脂逐渐结晶析出后搅拌电机负荷会逐渐加大,当电机负荷达到一定程度时向聚合釜内逐渐加入三甲苯有机溶剂,既降低了搅拌电机负荷,同时由于二苯砜在三甲苯中具有一定的溶解性,也避免了二苯砜冷却后将产物凝结成块;三是沉析过程完成后聚合釜物料呈浆料状,聚合物中残留的有机单体或杂质在以上条件下均处于易溶解状态,完全溶解于有机溶剂中,很容易被纯化干净。
[0034] 本发明所提供一种聚醚醚酮树脂的制备方法,可采用下述实施方式进行:
[0035] a、聚醚醚酮聚合反应
[0036] 将上述配方组分分别准确称重,在带有分水器、搅拌器和加热装置的反应器中加入二苯砜和脱水剂,通入惰性气体保护,开启搅拌,反应器夹套加热至140℃,待二苯砜全部溶解后依次加入4,4′-二氟二苯甲酮和对苯二酚,待单体溶解后加入催化剂,反应器夹套温度升至220℃进行2小时回流反应后从分水器中放出脱水剂和生成水,反应器夹套温度升至295~320℃聚合反应2~3小时结束聚合反应;聚合物反应原料及其配比为:4,4′-二氟二苯甲酮︰对苯二酚︰催化剂︰二苯酚︰脱水剂=1︰1︰1.2︰4.1~4.5︰1.4~1.6;
[0037] b、聚醚醚酮沉析方法
[0038] 聚合反应达到终点后将反应器夹套温度降至210~230℃,加快搅拌速度以促进聚醚醚酮树脂体系降温均匀析出,搅拌器需选用螺带螺杆式搅拌形式或框式加浆式的复合搅拌形式,当反应器内温度稳定后加入二苯砜质量1.3~1.5倍的三甲苯,待搅拌均匀后将反应器夹套温度降至100℃,此时聚醚醚酮树脂全部均匀结晶析出,整个物料体系在三甲苯作用下成为易流动的白色浆料。
[0039] 将浆料输送至带搅拌的减压蒸馏釜中,蒸馏釜夹套温度设定为100℃,开启搅拌和真空系统,蒸馏釜内相对真空度小于0.09MPa,三甲苯通过蒸馏回收循环使用,三甲苯蒸完后物料呈现为均匀粉状;
[0040] c、聚醚醚酮纯化方法
[0041] 将含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末输送至有机萃取釜内,利用丙酮或乙醇萃取回收二苯砜溶剂,丙酮或乙醇每次的加入量为聚醚醚酮质量的10倍,萃取温度为50~60℃,每次萃取时间1.5小时,反复循环6次即可,含有二苯砜的丙酮或乙醇液体经蒸馏后分别得到二苯砜和有机溶剂丙酮或乙醇,以上原料经精制后循环使用。
[0042] 去除溶剂后的聚醚醚酮粉末还含有副产物盐和未反应完的催化剂碱金属碳酸盐,将该粉末输送至洗涤釜内加入去离子水进行加热洗涤,洗涤温度为80~100℃,每次洗涤时间1.5小时,反复循环4次即可,洗涤后的粉末经干燥即可获得高纯度的聚醚醚酮树脂。
[0043] 下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0044] 实施例1聚醚醚酮树脂的制备
[0045] 以200L的聚合釜为例,按以下质量准备原材料:4,4′-二氟二苯甲酮(10.9Kg)、对苯二酚(5.5Kg)、碳酸钾(4.96Kg)、碳酸钠(2.54Kg)、二苯砜46.8Kg)、三甲苯(9.3Kg)。
[0046] 将上述配方组分分别准确称重,在带有分水器、搅拌器(框式加浆式双向搅拌)和加热装置的200L聚合釜中加入二苯砜和三甲苯,通入惰性气体氮气保护,开启搅拌(框式搅拌30r/min,浆式搅拌60r/min),反应器夹套加热至140℃,40分钟后二苯砜全部溶解,依次加入4,4′-二氟二苯甲酮和对苯二酚,继续搅拌10分钟单体溶解后加入催化剂碳酸钾和碳酸钠混盐,将聚合釜夹套温度升至220℃进行2小时回流反应后从分水器中放出三甲苯和生成水,聚合釜夹套温度升至310℃聚合反应2.5小时结束聚合反应。
[0047] 聚合反应完成后将聚合釜夹套温度降至220℃,加快搅拌速度(框式搅拌50r/min,浆式搅拌120r/min),30分钟后聚醚醚酮树脂已大部分析出,反应釜内温降至220℃,此时加入70Kg的三甲苯,搅拌30分钟后将聚合釜夹套温度降至100℃,此时聚醚醚酮树脂全部均匀结晶析出,整个物料体系在三甲苯作用下成为易流动的白色浆料。
[0048] 将浆料输送至带搅拌的减压蒸馏釜中,蒸馏釜夹套温度设定为100℃,开启搅拌和真空系统,蒸馏釜内相对真空度小于0.09MPa,三甲苯通过3小时蒸馏全部回收输送至三甲苯储罐备用,三甲苯蒸完后物料呈现为均匀白色粉状。
[0049] 将含有二苯砜和副产物盐的聚醚醚酮粉末输送至有机萃取釜内,利用丙酮萃取回收二苯砜溶剂,丙酮每次的加入量为聚醚醚酮质量的10倍,萃取温度为50℃,每次萃取时间1.5小时,反复循环萃取6次,含有二苯砜的丙酮液体经蒸馏后分别得到二苯砜和有机溶剂丙酮或乙醇,以上原料经精制后循环使用。
[0050] 将去除溶剂后的聚醚醚酮粉末输送至洗涤釜内加入去离子水进行加热洗涤,洗涤温度为100℃,每次洗涤时间1.5小时,反复循环洗涤4次,洗涤后的粉末经150℃真空干燥12小时即可获得高纯度的聚醚醚酮树脂。
[0051] 表1聚醚醚酮树脂性能
[0052]
[0053] 实施例2
[0054] 具体方法参照实施例1,与实施例的区别仅在于:将回流反应时间延长30分钟,聚合反应延长30分钟;所得聚醚醚酮树脂的性能如表1所示。
[0055] 实施例3
[0056] 具体方法参照实施例1,与实施例的区别仅在于:将回流反应时间缩短30分钟,聚合反应缩短30分钟;所得聚醚醚酮树脂的性能如表1所示。
[0057] 由上述实施例可知,随着回流反应和聚合反应时间的适当延长,聚醚醚酮树脂分子量有所增长,使其机械性能有所增长,加工流动性变差,同等后处理方法其纯化效果略有下降,反之适当缩短回流反应时间和聚合反应时间,虽然机械性能略有下降,但加工流动性和纯化效果有所增长。