CN107325286B - 一种砜类树脂分散洗涤的后处理方法 - Google Patents

一种砜类树脂分散洗涤的后处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种砜类树脂洗涤的后处理方法，聚合反应结束后加入与聚合反应溶剂加入相同的聚合溶剂；分散过程中持续通入惰性气体；砜类树脂由分散筛分散成均匀的小颗粒后落入乙醇中凝固；小颗粒聚合物通过乙醇以脂肪提取的洗涤方式去除聚合溶剂；后经去离子水去除盐挤压成片状后干燥造粒得成品；所述的后处理方法主要在于分散后的聚合小颗粒，可以先用乙醇去除聚合物中的聚合溶剂，脂肪提取的洗涤方式去除聚合物中的聚合溶剂减少洗涤溶剂乙醇的使用，有利于聚合溶剂的回收；去离子水洗涤聚合物中的盐，洗涤后的水中不含聚合溶剂可用工业上常见的水处理膜处理。本发明后处理方法提高了溶剂回收率、洗涤水的封闭循环利用、减少污水排放。

Description

一种砜类树脂分散洗涤的后处理方法
技术领域：
本发明属于特种工程塑料制备领域，是一种砜类树脂分散洗涤的后处理方法，尤其涉及到聚苯砜、聚醚砜、聚砜等分散的后处理方法。
背景技术：
砜类树脂主要包括：聚苯砜（PPSU）、聚醚砜（PES）、聚砜（PSU）均具有较高的玻璃转化温度，由于其具有耐热性、抗蠕变性、尺寸稳定性、耐化学药品性、无毒、阻燃及水解稳定性优良，广泛应用于电子、电器、医疗、食品加工及涂料的领域。
目前砜类高分子聚合物生产工艺采用一步亲核取代路线，溶液聚合合成法，主要分为聚合工段和后处理工段。
聚合工段主要由单体：联苯二酚、双酚A、双酚S、4,4，-二氯二苯砜，成盐剂碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾，带水剂甲苯、二甲苯，溶剂DMAC、DMF、环丁砜、DMSO、NMP。
聚砜类树脂等特种工程塑料的洗涤工艺在工业上的传统方法是，聚合物以不同的方式在去离子水种凝固，后经破碎机粉碎成粉末状或小颗粒状固体后，用大量的去离子水洗涤去除溶剂和盐。该方法存在问题是聚合物分散、洗涤时用水量大；聚合溶剂蒸发回收成本高，产生的废水含有聚合溶剂不能回收等问题造成的聚合溶剂回收率低、洗涤水不能回收、污水排放量大等问题。
发明内容：
本发明提供一种砜类树脂洗涤的后处理方法，有效的提高聚合溶剂和去离子水的回收和利用率、减少污水排放。
本发明公开的一种砜类树脂分散洗涤的后处理方法，通过如下技术方案予以实现：
（1）聚合反应结束后加入与聚合反应溶剂相同的溶剂，以降低反应温度、终止聚合反应、增加聚合物溶液流动性；加入溶剂量是聚合溶剂量的10% ～60%,其聚合温度控制在100 ℃～200℃；
（2）分散过程中持续通入氮气，防止聚合物氧化；
（3）砜类树脂由分散筛分散成均匀的小颗粒后落入乙醇中凝固；分散筛孔径为小于φ4mm，孔间距为10mm～40mm，乙醇温度控制在20℃～60℃；
（4）给乙醇蒸发釜升温，温度达到乙醇的沸点，气化状态下的乙醇通过蒸发管路进入到洗涤提取釜中在冷凝器的冷却下变成液态，洗涤提取釜的液位达到虹吸回流管路上端时提取釜中溶剂经虹吸回流管路流入蒸发釜；如此循环往复直至抽提完全为止；
（5）用去离子水去除聚合物中的盐挤压成片状后干燥造粒。
所述的聚合反应溶剂选自：DMAC、DMF、环丁砜、DMSO、NMP任意一种。
如步骤（1）加入溶剂量是聚合溶剂量的10% ～60%，优选20% ～40%；其聚合温度控制在100℃～200℃，优选110% ～150%。
如步骤（2）所通入的惰性气体为氮气。
如步骤（3）分散筛孔径为小于φ4mm，优选φ1～2mm；孔间距为10mm～40mm，优选20mm～30mm；凝固液乙醇温度控制在20℃～60℃，优选30℃～50℃；分散筛于溶剂乙醇液位高度为1m～3m。
如步骤4）涉及洗涤提取釜温度控制在30℃～70℃，优选50～60℃。成品聚合物与乙醇的固液比在1:10～20 ，优选1:15。
所述的聚砜类树脂为聚苯砜PPSU、聚醚砜PES、聚砜PSU以及共聚物。
本发明的积极效果在于：实现了洗涤水在生产过程中的封闭循环利用、溶剂回收率高、减少了污水排放，解决了现有砜类聚合物生产过程中，洗涤水不能回收、溶剂回收率低的难题。
具体实施方式
通过以下实施例进一步举例描述本发明，并不以任何方式限制本发明，在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1
聚砜（PSU）
在3000L聚合反应结束后，继续向釜内通氮气保护，向聚合体系加入N , N- 二甲基乙酰胺（DMAC）500L，加快搅拌速度，聚砜溶液由160℃降至110℃，将聚合物排放到φ1.5mm分散筛中分散成平均直径1～2mm的小颗粒溶入装有乙醇的提取釜中；提取釜及乙醇蒸发釜加入的乙醇量为成品聚合物重量的15倍，经循环往复提取5遍去除聚合物中的聚合溶剂，加入去离子水洗涤5遍后将聚合物挤压成片状；干燥后聚合物中N , N- 二甲基乙酰胺（DMAC）残留量为0 .001%；聚合溶剂经回收装置回收率为97%提高了3个百分点，洗涤水经纯水处理设备回收95%。
实施例2
聚苯砜（PPSU）
在3000L聚合反应结束后，继续向釜内通氮气保护，向聚合体系加入环丁砜600L，加快搅拌速度，聚砜溶液由225℃降至130℃，将聚合物排放到φ1.5 mm分散筛中分散成平均直径1～2mm的小颗粒溶入装有乙醇的提取釜中；提取釜及乙醇蒸发釜加入的乙醇量为成品聚合物重量的15倍，经循环往复提取5遍去除聚合物中的聚合溶剂，加入去离子水洗涤5遍后将聚合物挤压成片状；干燥后聚合物中环丁砜残留量为0 .0011%；聚合溶剂经回收装置回收率为98%提高了2.5个百分点，洗涤水经纯水处理设备回收96%。
实施例3
聚醚砜（PES）
在3000L聚合反应结束后，继续向釜内通氮气保护，向聚合体系加入环丁砜600L，加快搅拌速度，聚砜溶液由220℃降至120℃，将聚合物排放到φ1.5 mm分散筛中分散成平均直径1～2mm的小颗粒溶入装有乙醇的提取釜中；提取釜及乙醇蒸发釜加入的乙醇量为成品聚合物重量的15倍，经循环往复提取5遍去除聚合物中的聚合溶剂，加入去离子水洗涤5遍后将聚合物挤压成片状；干燥后聚合物中环丁砜残留量为0 .0013%；聚合溶剂经回收装置回收率为97%提高了2个百分点，洗涤水经纯水处理设备回收96%。

Claims (1)

1.一种砜类树脂洗涤的后处理方法，其特征在于包括如下步骤：
1）聚合反应结束后加入与聚合反应溶剂相同的溶剂，以降低反应温度、终止聚合反应、增加聚合物溶液流动性；
加入溶剂量是聚合溶剂量的20% ～40%；其中，降低后温度控制在100℃～200℃；
2）分散过程中持续通入惰性气体氮气，防止聚合物氧化；
3）砜类树脂由分散筛分散成均匀的小颗粒后落入乙醇中凝固；
分散筛孔径为φ1～2mm；孔间距为20mm～30mm；凝固液乙醇温度控制在30℃～50℃；分散筛于溶剂乙醇液位高度差为1m～3m；
4）小颗粒聚合物通过乙醇以脂肪提取的洗涤方式去除聚合溶剂；
洗涤提取釜温度控制在50～60℃；成品聚合物与乙醇的固液比在1:15；
5）用去离子水洗涤去除聚合物中的盐挤压成片状后干燥造粒；
所述的聚合反应溶剂选自：DMAC、DMF、环丁砜、DMSO、NMP任意一种；
所述的砜类树脂为聚苯砜PPSU、聚醚砜PES、聚砜PSU以及共聚物。
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