CN106046351A - 去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法 - Google Patents

去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法。所述的方法是先将聚醚酮酮粗品加入到有机溶剂中，回流使其溶胀，降温，过滤，得到溶胀粗品；再将氨基羧酸类螯合剂水溶液加入到溶胀粗品中，回流，降温，过滤，最后得到聚醚酮酮产品。与现有技术相比，本发明具有操作简单，铝离子去除率高，溶剂能够循环利用，无三废等特点。本发明能够将聚醚酮酮粗品的金属铝离子降至30ppm以下，使用的氨基羧酸类螯合剂用量小、成本低、易储存、无公害污染，所用溶剂能够循环利用，工艺节能环保，有效提高了产品质量。

Description

去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法。
背景技术
聚醚酮酮(PEKK)是一种抗高温、耐辐射、耐酸碱、阻燃性好的高性能特种工程塑料，在航空航天、电子通讯、国防军工及民用技术产品等领域有着重要的作用。
聚醚酮酮是由美国DuPont公司开发的产品，其制备方法分为亲核取代和亲电取代两种。亲电取代反应法一般采用以无水三氯化铝为催化剂的傅-克反应合成，合成的聚醚酮酮粗品中有较高的铝离子残留，使聚醚酮酮粘度下降，分子量降低，产品结构发生变化，导致使用后续加工的聚合物时，产生较多副反应。因此，有效去除聚合物中残留的金属离子，是合成高性能聚醚酮酮的关键环节。
发明内容
本发明的目的是提供一种去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，不仅有效降低聚醚酮酮粗品中金属离子的含量，而且所用有机溶剂回收后，能够循环利用。
本发明所述的去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，包括以下步骤：
(1)将聚醚酮酮粗品加入到有机溶剂中，回流使其溶胀，降温，过滤，得到溶胀粗品；
(2)将氨基羧酸类螯合剂水溶液加入到溶胀粗品中，回流，降温，过滤，得到聚醚酮酮产品。
其中：
步骤(1)中的聚醚酮酮粗品采用以无水三氯化铝为催化剂的亲电取代反应制得，粒径为0.1～2mm。
步骤(1)中的有机溶剂为质量浓度10～30％的羟基乙酸甲醇溶液或质量浓度10～30％的羟基乙酸乙醇溶液。
步骤(1)中的聚醚酮酮粗品与有机溶剂的质量比为1:10～1:20。
步骤(1)中回流时间为1～3小时。
步骤(1)过滤得到的滤液，经蒸馏后可以回用。
步骤(2)中氨基羧酸类螯合剂为二乙烯三胺五乙酸或乙二胺四乙酸。
步骤(2)中氨基羧酸类螯合剂水溶液的质量浓度为1～20％。
步骤(2)中氨基羧酸类螯合剂水溶液与步骤(1)中聚醚酮酮粗品的质量比为10:1～20:1。
步骤(2)中回流时间为6～10小时。
本发明的有益效果如下：
本发明通过有机溶剂将聚醚酮酮溶胀，聚醚酮酮中的金属离子散落到有机相中，再通过螯合剂的螯合作用除去金属离子。与现有技术相比，本发明具有操作简单，铝离子去除率高，溶剂能够循环利用，无三废等特点。本发明能够将聚醚酮酮粗品的金属铝离子降至30ppm以下，使用的氨基羧酸类螯合剂用量小、成本低、易储存、无公害污染，所用溶剂能够循环利用，工艺节能环保，有效提高了产品质量。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
将聚醚酮酮粗品50g装入到2000ml三口玻璃瓶中，加入质量浓度10％的羟基乙酸甲醇溶液1000g，搅拌回流1小时，使其溶胀，然后降温，过滤，得到溶胀粗品。
取二乙烯三胺五乙酸5g，加入到水中，配制成500g质量浓度为1％的二乙烯三胺五乙酸水溶液。
将500g二乙烯三胺五乙酸水溶液加入到溶胀粗品中，搅匀，回流下，搅拌6小时，然后降温，过滤，干燥。经ICP检测，无有机溶剂残留，聚醚酮酮中残留的铝离子为29ppm。
实施例2
将聚醚酮酮粗品50g装入到2000ml三口玻璃瓶中，加入质量浓度20％的羟基乙酸甲醇溶液750g，搅拌回流2小时，使其溶胀，然后降温，过滤，得到溶胀粗品。
取二乙烯三胺五乙酸200g，加入到水中，配制成1000g质量浓度为20％的二乙烯三胺五乙酸水溶液。
将1000g二乙烯三胺五乙酸水溶液加入到溶胀粗品中，搅匀，回流下，搅拌8小时，然后降温，过滤，干燥。经ICP检测，无有机溶剂残留，聚醚酮酮中残留的铝离子为20ppm。
实施例3
将聚醚酮酮粗品50g装入到2000ml三口玻璃瓶中，加入质量浓度30％的羟基乙酸乙醇溶液500g，搅拌回流3小时，使其溶胀，然后降温，过滤，得到溶胀粗品。
取乙二胺四乙酸75g，加入到水中，配制成750g质量浓度为10％的乙二胺四乙酸水溶液。
将750g乙二胺四乙酸水溶液加入到溶胀粗品中，搅匀，回流下，搅拌10小时，然后降温，过滤，干燥。经ICP检测，无有机溶剂残留，聚醚酮酮中残留的铝离子为23ppm。

Claims (10)

1.一种去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将聚醚酮酮粗品加入到有机溶剂中，回流使其溶胀，降温，过滤，得到溶胀粗品；
(2)将氨基羧酸类螯合剂水溶液加入到溶胀粗品中，回流，降温，过滤，得到聚醚酮酮产品。
2.根据权利要求1所述的去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，其特征在于：步骤(1)中聚醚酮酮粗品采用以无水三氯化铝为催化剂的亲电取代反应制得，粒径为0.1～2mm。
3.根据权利要求1所述的去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，其特征在于：步骤(1)中有机溶剂为质量浓度10～30％的羟基乙酸甲醇溶液或羟基乙酸乙醇溶液。
4.根据权利要求1所述的去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，其特征在于：步骤(1)中聚醚酮酮粗品与有机溶剂的质量比为1:10～1:20。
5.根据权利要求1所述的去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，其特征在于：步骤(1)中回流时间为1～3小时。
6.根据权利要求1～5任一所述的去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，其特征在于：步骤(1)中过滤得到的滤液，经蒸馏后回用。
7.根据权利要求1所述的去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，其特征在于：步骤(2)中氨基羧酸类螯合剂为二乙烯三胺五乙酸或乙二胺四乙酸。
8.根据权利要求1所述的去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，其特征在于：步骤(2)中氨基羧酸类螯合剂水溶液的质量浓度为1～20％。
9.根据权利要求1所述的去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，其特征在于：步骤(2)中氨基羧酸类螯合剂水溶液与步骤(1)中聚醚酮酮粗品的质量比为10:1～20:1。
10.根据权利要求7～9任一所述的去除聚醚酮酮粗品中金属离子的方法，其特征在于：步骤(2)中回流时间为6～10小时。
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