CN112111057B - 聚苯醚及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚苯醚树脂技术领域,具体聚苯醚及其制备方法。本发明提供的聚苯醚制备方法包括:将利用酚类单体、氧化剂和催化剂在聚苯醚良溶剂中氧化耦合形成的聚苯醚混合溶液和聚苯醚不良溶剂按照一定配比注入到第一析出釜,进行搅拌使聚苯醚析出形成浆料;使形成的浆料通过第一析出釜溢流到第二析出釜,使所述浆料在第二析出釜中在搅拌的条件下进一步洗涤,然后从第二析出釜中排出。本发明方法能有效的减少聚苯醚在析出过程中产生粒径在100μm以下的颗粒、增加聚苯醚形成颗粒的硬度。

Description

聚苯醚及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚苯醚树脂技术领域,具体涉及聚苯醚及其制备方法。
背景技术
聚苯醚是五大通用工程塑料之一,在电子电器、汽车、家用电器、办公室设备和工业机械等方面有着广泛的应用。近年来,随着光伏发电、新能源汽车、轻量化汽车等飞速发展,聚苯醚作为电池外壳、汽车部件轻量化等领域的理想替代材料起到了很重要的作用,市场对聚苯醚的需求呈日益增长的态势。
聚苯醚生产有溶液法和沉淀法两种方法,溶液法制备的聚苯醚具有杂质少、铜含量低等优点,但是溶液法产品需要在聚苯醚的不良溶剂中析出,析出的聚苯醚产品松散易碎,堆密度小,对运输和包装带来很大的麻烦;而且在使用过程中会产生大量的扬尘,一方面造成产品的损失,另一方面会造成设备电气方面的安全风险,且扬尘还给操作工人的健康带来很大的危害。因此,有必要通过一种方法使聚苯醚溶液产品在析出过程中生成具有一定粒径大小、而且比较密实、不易扬尘的颗粒。
对于如何减少聚苯醚析出造粒粉尘已有相关研究。例如专利公开号CN107446125A提到了一种聚苯醚制造方法,其析出工序中用聚苯醚不良溶剂和水通过不同的管道进入析出釜,这样设计不需要将聚苯醚不良溶剂和水进行提前混合,有利于简化流程,但是进入析出釜后充分混合需要一定时间,会一定程度地影响析出效果。而且其设计釜中内部有套筒设置,这样设计的目的是使析出的粒子和搅拌叶隔离,避免聚苯醚颗粒形成后被进一步破碎,同时可以保证生产效率,但是这样的设计增加了装置内部的复杂性,而且没有得到充分在聚苯醚不良溶剂中搅拌的颗粒硬度偏小,在输送、包装等过程中易碎,使制备出的产品干燥后还是有较大比例的直径100μm以下聚苯醚粉体存在。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出一种连续析出聚苯醚的方法。具体地说,本发明通过在第一析出釜内控制良溶剂和不良溶剂的比例,同时采用高剪切的搅拌形式使聚苯醚在析出过程中能够有效地团聚成具有一定粒径大小的颗粒,然后通过第一析出釜溢出口进入到第二析出釜。聚苯醚形成颗粒后在第二析出釜的低剪切搅拌作用下继续保持翻滚、扰动,进一步萃取出颗粒中包含的良溶剂,使颗粒更加密实;同时颗粒在搅拌过程中也会更加有利于增大颗粒硬度。
进一步地研究发现,尽管单只析出釜也可以通过减少进料量或增大析出釜容积的方式增大聚苯醚颗粒保留时间,但是减少进料量会大大降低生产效率;增大析出釜容积会增加搅拌装置难度和安全风险;另外,单只析出釜的一种搅拌形式如果剪切度不够,难以形成颗粒,如果剪切度太高,时间又增加就会造成100μm以下颗粒大幅增加。为了克服上述不足,增加聚苯醚析出颗粒在溶剂中保留时间,本发明意外发现可以增加一个析出釜作为第二析出釜,改变第二析出釜的搅拌形式,用以增加聚苯醚形成颗粒后在溶剂中的保留时间,使聚苯醚颗粒堆积更加密实。经过两个釜连续析出后使密实颗粒的粒径更加均匀,连续析出的颗粒中包含的聚苯醚良溶剂含量进一步降低,更加有利于下一步的烘干。采用本发明制备方法,可以将连续析出的聚苯醚粒子中100μm以下部分的占比控制在5wt%以内,烘干后样品颗粒的硬度更大,不易破碎。
基于上述研究,本发明提供一种聚苯醚的制备方法,包括:
将利用酚类单体、氧化剂和催化剂在聚苯醚良溶剂中氧化耦合形成的聚苯醚混合溶液和聚苯醚不良溶剂按照一定配比注入到第一析出釜,进行搅拌使聚苯醚析出形成浆料;
使形成的浆料通过第一析出釜(溢出口)溢流到第二析出釜,使所述浆料在第二析出釜中在搅拌的条件下进一步洗涤,然后从第二析出釜中排出。
进一步地,上述制备方法还包括将所述聚苯醚混合溶液进行洗涤以除去残留的催化剂的步骤;或者进一步还包括将所述聚苯醚混合溶液调整浓度的步骤。
进一步地,上述制备方法还包括将从第二析出釜排出的含聚苯醚颗粒的浆料过滤、干燥,从而得到聚苯醚颗粒状产品的步骤。本步骤可采用本领域常规方法,本发明不做特殊限定。通常,将所得聚苯醚颗粒干燥至残留聚苯醚不良溶剂和良溶剂挥发份到低于0.5%以后,使聚苯醚颗粒破坏的平均压力范围为0.3N-100N。
在本发明中,在第一析出釜、第二析出釜中所析出的聚苯醚颗粒有时也简称为浆料;所述聚苯醚有时也称聚苯醚树脂。
进一步地,根据本发明所述的制备方法,是按照所述聚苯醚混合溶液中的良溶剂与所述聚苯醚不良溶剂以质量比1∶0.8~2.0优选为1∶0.8~1.5的比例注入到第一析出釜中的。
基于在第一析出釜中使聚苯醚在高剪切搅拌析出过程中有效地形成颗粒的目的,可以合理控制所述聚苯醚混合溶液中的良溶剂与所述聚苯醚不良溶剂的质量比。例如,具体地,当所述聚苯醚良溶剂选自甲苯或性质类似的良溶剂时,和当所述聚苯醚不良溶剂选自甲醇或性质类似的不良溶剂时,可以控制所述聚苯醚混合溶液中的良溶剂与所述聚苯醚不良溶剂以质量比1∶0.8~2.0的比例注入到第一析出釜中。
本发明研究发现,通过控制聚苯醚良溶剂和不良溶剂的比例关系还可以影响所析出聚苯醚颗粒的软硬度,较大的聚苯醚良溶剂比例会造成颗粒粘性较大,容易粘连形成块状和较大颗粒;较小的聚苯醚良溶剂比例会造成颗粒偏硬发脆,容易在搅拌过程中破碎,最终造成产品粒径偏小,粉料偏多。而在上述比例范围内,既可以形成一定粒径大小的聚苯醚颗粒,又避免了聚苯醚形成颗粒易碎、造成100微米以下粉料偏多。
进一步地,根据本发明所述的制备方法,所析出的聚苯醚颗粒(或浆料)在第一析出釜和第二析出釜中的总滞留时间优选为5-60min,更优选为7-25min,例如5min、7min、12min、25min或60min。其中,所析出的聚苯醚颗粒(或浆料)在所述第一析出釜内滞留时间以1-15min为佳,尤其是以2-8min为更佳;所析出的聚苯醚颗粒(或浆料)在所述第二析出釜的平均滞留时间为3-60min为佳,更优选为5-30min。
根据本发明所述的制备方法,其中所述滞留时间是指物料从进入析出釜内到从析出釜分离出(例如溢流出)的平均时间,可以根据析出釜内物料体积(或析出釜内有效容积)和物料流速进行计算。
研究发现,聚苯醚析出后形成的颗粒在第一析出釜内停留时间控制在一定范围内,停留时间太长,虽然有利于颗粒中不良溶剂的析出,但是在高剪切搅拌下聚苯醚颗粒也容易破碎,而且停留时间过长会降低单位时间的生产效率。在本发明一些具体实施例中,滞留时间是从所述聚苯醚混合溶液和聚苯醚不良溶剂注入第一析出釜后开始计时,到形成所期望粒径的聚苯醚颗粒的浆料排出第一析出釜结束,平均滞留时间为1min-15min,制备的聚苯醚颗粒粒径100微米以下比例小于5wt%。
研究发现,第二析出釜的主要作用是把第一析出釜析出的聚苯醚浆料进行进一步搅拌,使形成的聚苯醚颗粒中聚苯醚良溶剂进一步析出,因此有必要将浆料在第二析出釜内进行较长时间的搅拌。聚苯醚析出颗粒在所述的第二析出釜的平均滞留时间优选为3min-60min。
进一步地,根据本发明所述的制备方法,在具体操作时可以控制所述聚苯醚混合溶液与所述聚苯醚不良溶剂的流速而达到控制二者物料比例的目的。例如分别将所述聚苯醚混合溶液与所述聚苯醚不良溶剂通过不同的配管添加至上述第一析出釜中,进行析出反应。在本发明提供的以下具体实施方式中,以有效体积60L的第一析出釜为例,当所述聚苯醚混合溶液(例如良溶剂为甲苯)的浓度为25wt%时,可以控制所述聚苯醚混合溶液向第一析出釜中的加料流速为(3.1-11.1)L/min,具体可为3.1L/min、6.5L/min或11.1L/min;当所述聚苯醚不良溶剂(例如甲醇)的含水量为6%时,可以控制所述聚苯醚不良溶剂向第一析出釜中的加料流速为(2.5-8.9)L/min,具体可为2.5L/min、5.2L/min或8.9L/min。
在本发明中,所述聚苯醚混合溶液可采用本领域常规方法制备,例如专利CN100494249C记载的方法。
进一步地,根据本发明所述的制备方法,所述聚苯醚混合溶液的质量浓度为15%-50%,优选为25%-30%,例如具体可为15%、25%、30%或50%。研究发现,若所述聚苯醚混合溶液的浓度过高,熔体的粘度较大,在实际生产过程中会容易出现管道堵塞的现象,会中断制造流程;若其浓度过低,会增大不良溶剂的用量,而且形成的聚苯醚颗粒粒径难以达到要求。
本发明中,所述聚苯醚混合溶液的质量浓度是指在包含聚苯醚的良溶剂和残留微量催化剂的聚合溶液中聚苯醚的质量浓度,可采用本领域常规方法进行测定。
进一步地,根据本发明所述的制备方法,第一析出釜和第二析出釜内温度范围均控制在25-65℃为佳,尤其是35-55℃,例如25℃、35℃、55℃或65℃。研究发现,若析出釜内温度过低,析出浆料中聚苯醚颗粒脆性大,搅拌过程中容易破碎;温度过高,一方面析出过程中溶剂容易挥发,另一方面浆料中的粒子偏软,容易粘连形成较大颗粒。
进一步地,根据本发明所述的制备方法,为更好地使物料在第一析出釜内混匀均匀,以及促进析出聚苯醚颗粒,并有效地提高聚苯醚颗粒的硬度,通常选择高剪切形式搅拌使聚苯醚在其不良溶剂中迅速形成颗粒,提高搅拌转速也是增加剪切的方式;在同一高剪切搅拌形式下,若搅拌速度过低,析出过程中容易粘结成块形成不了颗粒;搅拌速度快则不容易结块,但是搅拌转速过快对设备要求较高,难以控制。通常使物料在第一析出釜内的搅拌转速为50rpm-1000rpm,优选300~800rpm。
进一步地,根据本发明所述的制备方法,为更好地使物料在第二析出釜内混匀均匀,以及降低搅拌过程中的破碎,并有效地提高聚苯醚颗粒的硬度,通常采用低剪切形式的搅拌形式,而且控制搅拌速度,防止剪切过大造成粉末过多。在同一低剪切搅拌形式下若搅拌速度过快则容易造成100微米以下粒径粒子过多,若搅拌速度过慢,则形成的颗粒不容易翻滚,影响颗粒中聚苯醚良溶剂的萃取。通常使物料在第二析出釜内的搅拌转速为20rpm-500rpm,优选100~400rpm。
以下对于本发明所述聚苯醚混合溶液以及所述聚苯醚(树脂)进行具体描述。
通常,制备所述聚苯醚混合溶液的原料包括:酚类单体(或称酚系化合物)、聚苯醚良溶剂、氧化剂;还包括金属卤素化合物、胺化合物等催化剂。通常,制备所述聚苯醚混合溶液的方法是公知的。
通常,所述酚类单体(或称酚系化合物)包括以下式(I)所示结构的一元酚(单酚类单体):
Figure BDA0002101355470000051
其中M1、M2、M3、M4各自独立地选自氢原子、烷基(尤其是C1-6的烷基)、卤素、卤代烷烃或烷氧基;也包括具有以下式(II)所示结构的二元酚(二酚类单体):
Figure BDA0002101355470000061
其中N1、N2各自独立的选自氢原子或甲基、乙基、烯丙基等C个数1~8的饱和或不饱和烷基;W表示乙基,异丙基,亚甲基等C原子个数1~4的烷基,W也可以没有;具体地,所述二元酚比如四甲基双酚A、四甲基双酚F、四甲基联苯酚等。
进一步地,根据本发明所述的制备方法,所述的酚类单体可选自上述一元酚、二元酚或一元酚与二元酚的混合物,例如选自2,6-二甲基苯酚,或2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的混合物。
进一步地,根据本发明所述的制备方法,所述氧化剂为氧气。通常情况下,氧气是由空气提纯制备的,其中包含氮气等空气中所含有的组份;也可以是通过电解水等其他方法制备的纯氧气,氧气浓度范围5%-100%,优选80%-100%,均可作为氧化剂。
进一步地,根据本发明所述的制备方法,所述催化剂优选为金属胺类复合催化剂,其含有铜化合物、溴化合物和选自二胺化合物、叔胺化合物及仲胺化合物组合中的一种以上。
进一步地,所述金属胺复合催化剂是由金属盐和胺化合物络合形成的络合剂,其中金属盐中金属离子包括铬、锰、钴、铜离子,其中优选铜离子;
进一步地,所述胺化合物包括伯胺、叔胺、仲胺。伯胺包括正丙胺、异丙胺、正丁胺、仲丁胺、叔丁胺、正戊胺、正己胺、环己胺,至少含有一种伯胺;仲胺包含为H二正丙胺,二正丁胺、二叔丁胺、正丁基正戊胺、二正己基胺等;叔胺包含三乙胺、三正丙基胺、三正丁基胺、二甲基正丁基胺、二甲基正戊基胺等。
胺化合物也包括二胺类化合物,二胺类配体选取如下式(III)所示的结构:
Figure BDA0002101355470000062
其中R1、R2、R4、R5各自独立地为氢原子或烷基,烷基可选直链或支链;R3是2个碳原子以上的饱和烷基。具体地,所述胺化合物包括N,N,N’,N’-四甲基-1,3-二氨基丙烷,N,N’-二叔丁基乙二胺等。
特别地,根据本发明所述的制备方法,制备所得的聚苯醚(树脂)是指具有下述通式(IV)所示结构的树脂:
Figure BDA0002101355470000071
其中K1和K2可以独立的表示C1-C8烃,优选C1烷烃。通常是指由2,6-二甲基苯酚和氧气氧化耦合制备的聚苯醚树脂。
或者特别地,根据本发明所述的制备方法,制备所得的聚苯醚树脂是指具有下述通式(V)所示结构的具有双端酚羟基结构的聚苯醚树脂。
Figure BDA0002101355470000072
其中n、m可以单独为0或大于1的整数,且n+m的范围为5-00的整数;X1、X2、X3、X4独立地选自氢原子、烷基、卤素、卤代烷烃或烷氧基,X1、X2、X3、X4相同或不同;Y1、Y2独立地选自氢原子、烷基、卤素、卤代烷烃、酚羟基或烷氧基,Y1、Y2相同或不同。
特别地,根据本发明所述的制备方法,制备所得的聚苯醚(树脂),其中所述的聚苯醚在25℃氯仿溶液中的特性粘度范围是0.05dl/g-0.8dl/g,优选为0.25~0.6dl/g。
根据本发明所述的制备方法,所述聚苯醚良溶剂可为本领域常规选择,例如可选自苯、甲苯、二甲苯、氯仿、四氢呋喃等有机溶剂中的一种或几种,优选为甲苯。
根据本发明所述的制备方法,所述聚苯醚不良溶剂可为本领域常规选择,例如选自C1-C5醇和水的混合溶剂。其中,优选采用去离子水和甲醇的混合溶剂。在本发明一些具体实施方式中,所述聚苯醚不良溶剂中含有6%左右质量分数的水。
在本发明一些具体实施方式中,在连续生产时可以将在第一析出釜中所生成的聚苯醚颗粒的浆料通过第一析出釜溢流口进入到第二析出釜。
根据本发明所述的制备方法,将所述聚苯醚混合溶液进行洗涤以除去残留的催化剂(主要目的是洗涤除铜)的方法包括:
加入包含铜离子螯合剂的水溶液,其中螯合剂为具有能螯合金属离子的螯合物,通常使用EDTA,EDTA-2Na,EDTA-3Na,EDTA-4Na,柠檬酸,氮川三乙酸三钠等;
加入螯合剂水溶液后进行搅拌洗涤,静置分水;或者加入螯合剂水溶液后进行液液离心分离;或者其他公知的油水分离方法。
根据本发明所述的制备方法,其中将聚苯醚混合溶液洗涤除去铜后进行浓度调整的方法包括减压蒸馏,常压蒸馏,闪蒸、刮膜蒸发等公知的可以提高产品浓度的方法;也可以是加入聚苯醚良溶剂降低浓度;也可以是加入聚苯醚产品增加浓度的方法。
以下对本发明所述所述第一析出釜和第二析出釜进行描述。
根据本发明所述的制备方法,术语第一析出釜和第二析出釜表示反应先后顺序,其结构基本相同,其有效体积(或有效容积)可以相同或不同。通常可采用本领域制备聚苯醚树脂所采用的常规反应装置。
特别地,根据本发明所述的制备方法,所述第一析出釜要求浆料内部循环体系满足快速分散的高剪切搅拌设计要求,其中搅拌形式可以采取桨叶式搅拌、螺旋叶片式搅拌等多种搅拌形式。搅拌叶片旋转半径为第一析出釜釜身内半径的0.3-0.99,搅拌速度为50rpm-1000rpm。所述第二析出釜要求分散再次洗涤析出聚苯醚颗粒中的良溶剂,其搅拌形式可以采取低剪切形式的框式搅拌、桨叶式搅拌等多种搅拌形式,搅拌速度为20rpm-500rpm。
本发明还包括上述方法制备的聚苯醚树脂。
特别地,采用本发明方法制备的聚苯醚树脂,其特性粘度为0.25~0.6dl/g;将所得聚苯醚颗粒干燥至残留溶剂挥发份到低于0.5%以使聚苯醚颗粒破坏的平均压力范围为0.3N-100N。其形成的聚苯醚产品90W.T.%以上粒径分布在100μm~2000μm范围内,特别地,其中粒径在100μm以下的颗粒含量为5WT%以下。
有益效果:本发明方法能有效的减少聚苯醚在析出过程中产生粒径在100μm以下的颗粒、增加聚苯醚形成颗粒的硬度。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件,或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
以下所用酚类单体为2,6-二甲基苯酚;以下所用氧化剂为99.99%氧气;以下所用铜铵类复合催化剂为复合胺,是由N,N-二甲基丁胺、二正丁胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,3-二氨基丙烷按照一定比例混合配制复合胺催化剂,铜催化剂:CuO和HBr反应配制成CuBr催化剂。
实施例1
取酚类单体、氧化剂和催化剂在甲苯中氧化耦合形成的聚苯醚混合溶液,加入5wt%EDTA-2Na水溶液,充分搅拌后静置,分离除去下层含铜水,然后将该聚苯醚混合溶液浓度调整为25wt%,泵入到有效体积60L的第一析出釜,控制聚苯醚混合溶液流量为11.1L/min,含水质量比例6%的甲醇溶液流量为8.9L/min,在55℃下同时注入到析出釜进行搅拌析出,搅拌速度为500rpm,稳定后,从第一析出釜溢流出的浆料流入到有效体积为80L的第二析出釜,第二析出釜搅拌转速300rpm,第二析出釜溢出浆料产品收集后洗涤、过滤、干燥,得到聚苯醚颗粒产品。
滞留时间:
Figure BDA0002101355470000091
实施例2
与实施例1的区别仅在于:控制聚苯醚混合溶液流量为6.5L/min,含水质量比例6%的甲醇溶液流量为5.2L/min;得到聚苯醚颗粒产品。
滞留时间:
Figure BDA0002101355470000092
实施例3
与实施例1的区别仅在于:控制聚苯醚混合溶液流量为3.1L/min,含水质量比例6%的甲醇溶液流量为2.5L/min;得到聚苯醚颗粒产品。
滞留时间:
Figure BDA0002101355470000093
对比例1
按与实施例1完全相同的方法将聚苯醚混合溶液浓度调整为25wt%,泵入到有效体积60L的第一析出釜,控制聚苯醚甲苯混合溶液流量为4.76L/min,含水质量比例6%的甲醇溶液流量为3.81L/min,在55℃下同时注入到析出釜在500rpm搅拌转速下进行搅拌析出,稳定后,从第一析出釜溢流出的浆料收集后洗涤、过滤、干燥,得到聚苯醚颗粒产品。
滞留时间:
Figure BDA0002101355470000101
对比例2
按与实施例1完全相同的方法将聚苯醚混合溶液浓度调整为25wt%,泵入到有效体积60L的第一析出釜,控制聚苯醚甲苯混合溶液流量为2.78L/min,含水质量比例6%的甲醇溶液流量为2.22L/min,并按照对比例1方法得到聚苯醚颗粒产品。
滞留时间:
Figure BDA0002101355470000102
对比例3
按与实施例1完全相同的方法将聚苯醚混合溶液浓度调整为25wt%,泵入到有效体积60L的第一析出釜,控制聚苯醚甲苯混合溶液流量为1.33L/min,含水质量比例6%的甲醇溶液流量为1.07L/min,并按照对比例1方法得到聚苯醚颗粒产品。
滞留时间:
Figure BDA0002101355470000103
对比例4
按与实施例1完全相同的方法将聚苯醚混合溶液浓度调整为25wt%,泵入到有效体积60L的内部带有套筒装置的第一析出釜,控制聚苯醚甲苯混合溶液流量为4.76L/min,含水质量比例6%的甲醇溶液流量为3.81L/min,在55℃下同时注入到析出釜的套筒内部,物料在套筒内在500rpm搅拌转速下进行搅拌析出,稳定后,从第一析出釜溢流出的浆料收集后洗涤、过滤、干燥,得到聚苯醚颗粒产品。
滞留时间:
Figure BDA0002101355470000104
按照实施例1-3和对比例1-4得到的样品干燥到挥发分0.5%以内,然后进行粒径分布测试和颗粒强度测试,测试的结果如下表1。
Figure BDA0002101355470000111
表1结果表明,实施例1和对比例1,实施例2和对比例2,实施例3和对比例3均是相同滞留时间,从数据结果可以发现,单析出釜会造成直径100微米以下颗粒增多、破碎颗粒力平均值降低,说明和对比例相比,相同的滞留时间,采用两个析出釜的连续析出釜制备的聚苯醚颗粒100微米以下粒径颗粒更少,硬度更高。通常情况破碎颗粒力平均值达到2N以上效果更好,实施例2是优选实施例。
从实施例1、对比例1和对比例4可以看出,相同的滞留时间,采用套筒装置的析出釜虽然颗粒粒径可以控制,但是由于没有经过充分的搅拌和洗涤,各粒径梯度内的粒子硬度均较低。
从实施例2和对比例2可以看出,相同的滞留时间,采用两个析出釜的方式生成效率可以达到处理聚苯醚甲苯溶液6.5L/min,而对比例2处理能力为2.78L/min,双釜的处理能力是单釜的一倍以上,
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (14)

1.一种聚苯醚的制备方法,其特征在于,包括:
将利用酚类单体、氧化剂和催化剂在聚苯醚良溶剂中氧化耦合形成的聚苯醚混合溶液和聚苯醚不良溶剂按照一定配比注入到第一析出釜,进行搅拌使聚苯醚析出形成浆料;使物料在第一析出釜内的搅拌转速为50rpm-1000rpm;控制所述聚苯醚混合溶液中的良溶剂与所述聚苯醚不良溶剂的质量比为1:0.8~1.5;
使形成的浆料通过第一析出釜溢流到第二析出釜,使所述浆料在第二析出釜中在搅拌的条件下进一步洗涤,然后从第二析出釜中排出;使物料在第二析出釜内的搅拌转速为20rpm-500rpm;
所析出的聚苯醚颗粒在第一析出釜和第二析出釜中的总滞留时间为5-60min;
其中,所析出的聚苯醚颗粒在所述第一析出釜内滞留时间为1-15min。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所析出的聚苯醚颗粒在第一析出釜和第二析出釜中的总滞留时间为7-25min;其中,所析出的聚苯醚颗粒在所述第一析出釜内滞留时间为2-8min。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述聚苯醚混合溶液的质量浓度为15%-50%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述聚苯醚混合溶液的质量浓度为25%-30%。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,第一析出釜和第二析出釜内温度范围均控制在25-65℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,第一析出釜和第二析出釜内温度范围均控制在35-55℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,使物料在第一析出釜内的搅拌转速为300~800rpm;和/或使物料在第二析出釜内的搅拌转速为100~400rpm。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述酚类单体选自以下式(I)所示结构的一元酚、式(II)所示结构的二元酚或二者的混合物;
Figure QLYQS_1
(I)
其中M1、M2、M3、M4各自独立地选自氢原子、烷基、卤素、卤代烷烃或烷氧基;
Figure QLYQS_2
(II)
其中N1、N2各自独立的选自氢原子或C个数1~8的饱和或不饱和烷基;W表示C原子个数1~4的烷基,W也可以没有。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,式(I)所示结构的一元酚为2,6-二甲基苯酚;和/或,
式(II)所示结构的二元酚为四甲基双酚A、四甲基双酚F或四甲基联苯酚。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述催化剂为金属胺类复合催化剂,其含有铜化合物、溴化合物和选自二胺化合物、叔胺化合物及仲胺化合物组合中的一种以上。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述金属胺类复合催化剂是由金属盐和胺化合物络合形成的络合剂,所述金属盐中金属离子包括铬、锰、钴、铜离子。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述金属盐中金属离子为铜离子。
13.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述仲胺化合物选自二正丙胺,二正丁胺、二叔丁胺、正丁基正戊胺、二正己基胺;所述叔胺化合物选自三乙胺、三正丙基胺、三正丁基胺、二甲基正丁基胺、二甲基正戊基胺;
所述二胺化合物为如下式(III)所示的结构:
Figure QLYQS_3
(III)
其中R1、R2、R4、R5各自独立地为氢原子或烷基,烷基为直链或支链;R3是2个碳原子以上的饱和亚烷基。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述二胺化合物为N,N,N’,N’-四甲基-1,3-二氨基丙烷或N,N’-二叔丁基乙二胺。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114349955B (zh) * 2021-06-18 2024-01-19 山东圣泉新材料股份有限公司 一种多官能聚亚芳基醚树脂及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1612910A (zh) * 2001-11-12 2005-05-04 通用电气公司 聚(亚芳基醚)的制备方法和由其制备的聚(亚芳基醚)
CN1688632A (zh) * 2002-09-13 2005-10-26 通用电气公司 制备聚(亚芳基醚)的方法和装置
CN102007162A (zh) * 2008-02-21 2011-04-06 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 高分子量聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)及其制备方法
CN102604075A (zh) * 2012-03-02 2012-07-25 浙江大学 一种水介质中制备双端羟基聚苯醚的方法及其产物与应用
CN102702680A (zh) * 2006-09-15 2012-10-03 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 固化的聚(亚芳基醚)组合物,方法,和制品
CN103421179A (zh) * 2012-05-17 2013-12-04 旭化成化学株式会社 聚苯醚粉体的制造方法
JP2013256648A (ja) * 2012-05-17 2013-12-26 Asahi Kasei Chemicals Corp ポリフェニレンエーテル粉体の製造方法
CN105295026A (zh) * 2015-09-25 2016-02-03 东海昊桦新材料科技有限公司 一种万吨级芳氧基聚合物的制备方法及其装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1612910A (zh) * 2001-11-12 2005-05-04 通用电气公司 聚(亚芳基醚)的制备方法和由其制备的聚(亚芳基醚)
CN1688632A (zh) * 2002-09-13 2005-10-26 通用电气公司 制备聚(亚芳基醚)的方法和装置
CN102702680A (zh) * 2006-09-15 2012-10-03 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 固化的聚(亚芳基醚)组合物,方法,和制品
CN102007162A (zh) * 2008-02-21 2011-04-06 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 高分子量聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)及其制备方法
CN102604075A (zh) * 2012-03-02 2012-07-25 浙江大学 一种水介质中制备双端羟基聚苯醚的方法及其产物与应用
CN103421179A (zh) * 2012-05-17 2013-12-04 旭化成化学株式会社 聚苯醚粉体的制造方法
JP2013256648A (ja) * 2012-05-17 2013-12-26 Asahi Kasei Chemicals Corp ポリフェニレンエーテル粉体の製造方法
CN105295026A (zh) * 2015-09-25 2016-02-03 东海昊桦新材料科技有限公司 一种万吨级芳氧基聚合物的制备方法及其装置

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