CN114561013B - 一种临界相变萃取法提纯聚砜类树脂材料的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种临界相变萃取法提纯聚砜类树脂材料的工艺,包括以下步骤:聚合反应生成聚砜类树脂溶液后,迅速提高聚合反应的搅拌速度后,向聚砜类树脂溶液中滴加乳化剂‑去离子水复配液,整个滴加过程分成至少三个阶段进行,每个阶段匀速滴加且滴加量和滴加速度逐阶段增加;滴加90‑100min后停止滴加、搅拌,抽取反应釜内上层凝胶状的固相,通过去离子水将聚砜类树脂彻底结晶成固体,再粉碎成粉末,洗去残余溶剂后即可。本发明工艺简单易行、生产成本低、节能环保、生产效率高,制备的目标产品纯度高,灰分含量低,分子量分布更窄,产品性能均一且稳定,可以应用于多种高端领域。
Description
技术领域
本发明涉及聚砜类树脂材料的提纯技术领域,具体涉及一种临界相变萃取法提纯聚砜类树脂材料的工艺。
背景技术
聚砜是略带琥珀色非晶型透明或半透明高分子聚合物,是一种无定形、热塑性树脂。聚砜类树脂的合成:主要原料4,4’-二氯二苯砜、双酚A、双酚S、4,4’-二羟基联苯、碳酸钾或碳酸氢钾、碳酸钠等,在溶剂中聚合。当聚合液达到目标粘度后,需要对聚砜类材料进行后处理提纯。
聚砜类树脂的提纯工艺直接决定产品性能及品质好坏,目前最先进的聚砜类树脂提纯工艺主要是常压或高压多次水煮提纯工艺。因为常压水煮通常将聚砜类树脂直接粉碎成粉末,多次重复的水煮将残余的无机盐、有机溶剂、残余酚单体等洗净。但此工艺经常存在粉末颗粒大小不均,聚砜将无机盐和其他杂质进行包裹,无法彻底清洗的问题,导致最终产品的透光率、雾度、黄度等各种性能指标大幅度下降。
鉴于上述聚砜产品难清洗的特点,国内提出采取高压水煮法对聚砜进行提纯。通过简单的压力釜,强行提升水的沸点,甚至利用水蒸气渗透性更强的原理希望将聚砜清洗干净。
以上两种聚砜类树脂的提纯工艺缺点明显:1、由于聚砜类材料本身属于非亲水性材料,水的表面张力较大,水煮法对于聚砜类材料只能清洗表层,而非全浸状态,粒径较大的聚砜颗粒及其内部包裹的无机盐无法被有效去除,因此,必然造成产品灰分含量高、纯度低,产品性能下降的问题;2、浸泡时间较长,生产周期较长,成本增加;3、产生的废水较多,回收处理难度大、费用高。
因此,亟需研发一种全新、高效且稳定的提纯工艺,真正从原理到实践均能做到行业突破性技术创新。彻底摈弃繁琐且耗时长、能耗高、效果差的传统工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种临界相变萃取法提纯聚砜类树脂材料的工艺,简单易行、生产成本低、节能环保、生产效率高,制备的目标产品纯度高,灰分含量低,分子量分布更窄,产品性能均一且稳定,可以应用于多种高端领域。
本发明的技术方案为:
一种临界相变萃取法提纯聚砜类树脂材料的工艺,包括以下步骤:聚合反应生成聚砜类树脂溶液后,迅速提高聚合反应的搅拌速度后,向聚砜类树脂溶液中滴加乳化剂-去离子水复配液,整个滴加过程分成至少三个阶段进行,每个阶段匀速滴加且滴加量和滴加速度逐阶段增加。滴加90-100min后停止滴加、搅拌。抽取反应釜内上层凝胶状的固相,通过去离子水将聚砜类树脂彻底结晶成固体,再粉碎成粉末,洗去残余溶剂后即可完成聚砜类树脂材料的提纯。
自复配液滴加开始,聚砜类树脂将处于从有机相至无机相结晶的临界相变状态,溶质开始呈现微凝胶状,表面光滑且不粘。乳化剂利用自身大分子长碳链的特性,高效分散至水相和有机相中进行界面乳化,同去离子水和溶剂混合互溶形成新的液相。滴加时,分阶段进行,且逐阶段加快。如果前期滴加速度过快将使得聚合液局部水含量集中过高,直接导致聚砜瞬间结晶成固体,打破中间凝胶过度态,无法达到本发明的技术效果。
反应釜内的固相及液相逐渐分离,因乳化剂-去离子水复配液的加入,使得反应釜内的无机盐开始大量富集并被迅速捕捉氯离子、钾离子、钠离子等,包裹成微球溶解于水、溶剂的混合液相中。持续搅拌一段时间,因聚砜类树脂处于临界相变的凝胶过度态,同液相直接分离且不粘无机盐等杂质,使得溶质不断被打散又融合成凝胶,持续释放内部包裹的无机盐,随即充分被溶液中的去离子水萃取出,高效解决了聚砜溶液包裹无机盐导致后续工艺提纯困难、废水量大、工艺流程复杂的问题。
整个滴加搅拌的过程若低于90min,凝胶态的聚砜类树脂无法彻底将包裹的无机盐及副产物分离;高于100min,并不影响树脂实际提纯效果,但聚砜类树脂开始由凝胶态转变为固态,后续的物料转移困难,一次生产的产品收率将从98%大幅度下降至60%。因此滴加搅拌时间低于90min导致提纯效果变差,高于100min,会影响合成产品收率。
更进一步地,聚砜类树脂溶液是由酚类物质和砜类物质的混合物作为反应单体,加入溶剂、缚酸剂和带水剂进行聚合反应得到的。
其中,砜类物质可为4,4’-二氯二苯砜、4,4’-二氟二苯砜、2,4’-二氯二苯砜,酚类物质包括双酚A、双酚S和4,4’-二羟基联苯中的一种或多种。根据砜类物质的不同,对应的聚砜类树脂材料可以为聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)、聚芳醚砜、聚芳砜等高分子材料。
更进一步地,溶剂包括二甲基亚砜、环丁砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。
更进一步地,缚酸剂包括碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸铯、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾和碳酸钠中的一种或多种。
更进一步地,带水剂包括甲苯、二甲苯、氯苯中的一种或多种。
优选地,所述乳化剂包括阳离子乳化剂和阴离子乳化剂。
优选地,所述阳离子乳化剂为双十烷基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十烷基二甲基叔胺中的一种或多种;阴离子乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。阳离子乳化剂选择10碳链以上的亲水型乳化剂,亲水乳化效率更高,溶解无机盐速度更快。聚氧乙烯醚类阴离子乳化剂可以有效增加聚砜类树脂的润湿性,帮助树脂在凝胶过度态亲水性增加,水分子更容易渗透至凝胶内部被提纯彻底。
优选地,所述阳离子乳化剂、阴离子乳化剂、去离子水、聚合反应添加的溶剂的质量比为0.01~0.03wt%:0.05~0.08wt%:7~10wt%:100wt%。乳化剂配比过高,配合快速的搅拌,反应釜内将出现明显发泡现象。大量的乳化剂被分散至反应釜顶或其他位置,并未直接作用在液相及固相内,直接影响聚砜的提纯工艺。后续大量的乳化剂也将污染聚砜类树脂,反而为产品引入新的杂质,除使用大量水清洗外则难以清除,这一现象与本发明的初衷背道而驰。
优选地,所述去离子水与聚合反应添加的溶剂的质量比为8~9wt%:100wt。
优选地,滴加的去离子水的温度为85~90℃。
优选地,整个滴加过程在低于100℃下进行,温度高于100℃时,滴加的去离子水会蒸发,无法溶解无机盐。
优选地,整个滴加过程在80~90℃下进行,温度过低时,无机盐的溶解效率过低,影响提纯的进行。
优选地,聚合反应生成聚砜类树脂溶液时,聚合搅拌速度为100~200r/min,本发明中所述的迅速提高聚合反应的搅拌速度是指,在1~3min内将搅拌速度提升为350~750r/min。
凝胶态聚砜的形态变化直接影响无机盐从树脂分离去除的提纯效果,为了达到更佳的相变提纯效果,优选地,迅速提高聚合反应的搅拌速度是指,在1~3min内将搅拌速度提升为600~750r/min。提高搅拌速度,可以增加传质次数,提高凝胶态聚砜类树脂和无机盐的分离效率,使得提纯效果更佳。
为保证去离子水可以快速地在聚砜类树脂溶液内分散、聚砜类树脂维持凝胶状而不结晶,本发明采用三层涡轮式搅拌桨,桨叶三层各相距10~100cm,根据反应釜的大小均匀排布。桨叶宽度距离反应釜内壁5~20cm,材质选用316Ti,既能保证抗腐蚀性,又可通过Ti材的轻质量实现高速度搅拌。
本发明在反应釜内存设置一根通至结晶槽的溶液管道,该反应釜和管道材质为316L,内抛光要求不低于表面光洁度9级=Ra 0.4;溶液管道入口距离反应釜底10~20cm。因为凝胶区别于通常的溶液,非抛光容器或管道会发生堵塞或残留量大的问题。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
1. 鉴于无机盐几乎不溶于非质子性交换溶剂,以固体颗粒形式悬浮于聚砜类树脂溶液中的特性,本发明公开了一种临界相变萃取法提纯聚砜类树脂材料的工艺,利用阴、阳离子乳化剂与无机盐形成微球包裹的形式,成功改善无机盐亲水不亲溶剂的特性。本发明首次在聚合结束时即可实现聚砜类树脂材料的提纯,其中聚砜类树脂也因乳化剂的存在,将聚砜类树脂溶液维持在临界相变状态,形成微凝胶,更易与无机盐分离。在聚砜类树脂属于过渡凝胶状态时,去离子水通过被乳化可以快速将包裹的无机盐进行溶解,提升溶解效率。本发明实现了更为简单高效的去除聚砜类树脂中大量的无机盐,工艺简单易行、生产成本低、节能环保、生产效率高,制备的目标产品纯度高,灰分含量低,分子量分布更窄,产品性能均一且稳定,可以应用于多种高端领域。
2. 本发明通过研究聚砜类树脂在有机相(DMAC/NMP/DMSO/DMF)至无机相的相变结晶过程及树脂形态,利用阴/阳离子乳化剂打通水、有机溶剂、无机盐不相容的乳化原理,打破溶剂界面平衡,在混合相中液体分散成微球对无机盐及酚类单体进行包裹,使得聚砜类树脂材料同时在有机溶剂和去离子水的混合液中,存在着逐渐结晶析出的过程,伴随着高速搅拌,不断将无机盐和副产物从白色凝胶态的聚砜产品中分离,以达到提纯的目的。本发明从原理上能够对聚砜类树脂实现高效清洗,提纯效果显著提高,灰分值可降低至0.001~0.005%。
3. 本发明大幅度缩短了生产周期,可将传统提纯工艺的6~10次水煮缩减至2次水煮,洗涤后废水量降低75%以上,溶剂回收能耗降低50%以上,提纯工艺周期由12~20h缩减4h,且大幅度降低了精馏除盐阶段的电能耗,天然气能耗也大大降低,综合生产成本降低40%,极大地提高了产能及生产效率。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是,实施例和对比例中,参照GB/T9345规定的测定各种塑料(树脂及混合料)中灰分测定的通用方法及合适的实验条件。
下面对本发明提供的一种临界相变萃取法提纯聚砜类树脂材料的工艺进行具体说明。
聚砜类树脂溶液的制备过程如下:按照比例将酚类物质和砜类物质的混合物作为原材料和缚酸剂、溶剂、带水剂全部投入反应釜内,对反应釜进行抽真空和氮气吹扫,氮气标准为高纯氮,150℃以上带水和聚合反应总时长12~20h,釜内温度达到150~220℃,当釜内粘度到达要求时结束反应。聚砜类材料聚合液粘度公知范围为4000~12000mpa.s,均适用于本发明的提纯工艺。
反应结束后,将反应釜内的聚合液进行降温稀释至80~90℃,然后采用本发明的工艺对聚砜类树脂溶液进行提纯,具体操作如下:迅速提高聚合反应的搅拌速度后,向聚砜类树脂溶液中滴加乳化剂-去离子水复配液,整个滴加过程分成至少三个阶段进行,每个阶段匀速滴加且滴加量和滴加速度逐阶段增加。比如,整个滴加过程持续90min,分成三个阶段进行:0~30min匀速补加完乳化剂-去离子水复配液总量的10~20wt%,30~60min匀速补加完总量的15~30wt%,60~90min匀速补加完总量的50~75wt%。前期滴加过快将使得聚砜瞬间结晶成固体,打破凝胶态。
通过保持90-100min的快速搅拌,将无机盐迅速溶解于添加的去离子水中,痕量的无机盐沉降至反应釜底不与溶质粘连。最终通过真空吸料的方式将提纯后的溶液凝胶转移至粉碎水煮工艺中,通过去离子水将聚砜类树脂彻底结晶成固体,再粉碎成粉末,洗去聚砜类树脂的残余溶剂,即完成聚砜类树脂的提纯,再经干燥后得到最终产品。
实施例1
本实施例的临界相变萃取法提纯聚砜类树脂材料的工艺具体包括以下步骤:
在100L聚合反应釜中加入4,4’-二氯二苯砜8.78kg、双酚S 7.35kg、碳酸钾5.44kg、溶剂环丁砜60kg,带水剂二甲苯15kg,釜内抽真空至≤0.08MPa后,通入氮气使釜内压力达到≥0.01MPa,氮气置换三次后保持釜内常压反应,聚合温度为200℃,聚合时长14h,聚合搅拌速度100r/min。当聚醚砜树脂溶液达到目标粘度8000mpa.s时,反应结束。
反应结束后,将釜内热媒加热温度由200℃降低至90℃,并向反应釜内加入新鲜的环丁砜,一方面低温的溶剂环丁砜能使温度快速降低,可达到快速终止反应的目的;另一方面,反应结束时的聚醚砜树脂溶液很粘稠,加入溶剂环丁砜可以起到稀释作用,便于后续聚醚砜树脂的抽出。聚醚砜聚合液降温至90℃后,迅速将搅拌转速由100r/min在1min内提高至400r/min,然后开始向反应釜内滴加乳化剂-去离子水复配液。整个滴加过程分成三个阶段进行:前30min匀速滴加0.84kg去离子水、6g辛基酚聚氧乙烯醚 、1.2g十六烷基三甲基氯化铵混合液;30-60min内匀速补加1.26kg去离子水、9g辛基酚聚氧乙烯醚、1.8g十六烷基三甲基氯化铵混合液;60-90min内匀速补加2.1kg去离子水、15g辛基酚聚氧乙烯醚、3g十六烷基三甲基氯化铵混合液。
此时从反应釜视镜进行观察,釜内凝胶态的固相和液相已经完全分开,并且液相中无机盐已经被完全溶解。滴加完成后,通过负压将凝胶态聚醚砜从反应釜转移至带有粉碎功能的釜内,通过树脂粉碎和2次水煮即可提纯完毕。最终聚醚砜粉末经干燥设备进行干燥,得到高纯度、无杂质的聚醚砜树脂。
经检测,聚醚砜的灰分值为0.002%,产品纯度为99.998%,相较于传统工艺的灰分值0.4%,产品纯净度提升了99.5%。
实施例2
本实施例的临界相变萃取法提纯聚砜类树脂材料的工艺具体包括以下步骤:
在100L聚合反应釜中加入4,4’-二氯二苯砜9.2kg、双酚A 6.41kg、碳酸钾5.27kg、溶剂二甲基乙酰胺65kg,带水剂二甲苯20kg,釜内抽真空至≤0.08MPa后,通入氮气使釜内压力达到≥0.01MPa,氮气置换三次后保持釜内常压反应,聚合温度为164℃,聚合时长12h,聚合搅拌速度200r/min。当聚砜树脂溶液达到目标粘度6500mpa.s时,反应结束。
反应结束后,将釜内热媒加热温度由164℃降低至85℃,并向反应釜内加入新鲜的二甲基乙酰胺,使得聚砜树脂溶液降温至85℃。随后,迅速将搅拌转速由200r/min在1min内提高至700r/min,然后开始向反应釜内滴加乳化剂-去离子水复配液。整个滴加过程分成三个阶段进行:前30min匀速滴加1.3kg去离子水、10.4g月桂醇聚氧乙烯醚 、3.9g双十烷基二甲基氯化铵混合液;30-60min内匀速补加1.95kg去离子水、15.6g月桂醇聚氧乙烯醚、5.85g双十烷基二甲基氯化铵混合液;60-90min内匀速补加3.25kg去离子水、26g月桂醇聚氧乙烯醚、9.75g双十烷基二甲基氯化铵混合液。
此时从反应釜视镜进行观察,釜内凝胶态的固相和液相已经完全分开,并且液相中无机盐已经被完全溶解。滴加完成后,通过负压将凝胶态聚醚砜从反应釜转移至带有粉碎功能的釜内,通过树脂粉碎和2次水煮即可提纯完毕。最终聚醚砜粉末经干燥设备进行干燥,得到高纯度、无杂质的聚醚砜树脂。
经检测,聚醚砜树脂的灰分值为0.001%,产品纯度为99.999%,相较于传统工艺的灰分值0.4%,产品纯净度提升99.75%。
对比例1
对比例1的聚砜类树脂材料的提纯工艺具体包括以下步骤:
在100L聚合反应釜中加入4,4’-二氯二苯砜8.78kg、双酚S 7.35kg、碳酸钾5.44kg、溶剂环丁砜60kg,带水剂二甲苯15kg,釜内抽真空至≤0.08MPa后,通入氮气使釜内压力达到≥0.01MPa,氮气置换三次后保持釜内常压反应,聚合温度为200℃,聚合时长14h,聚合搅拌速度100r/min。当聚醚砜树脂溶液达到目标粘度8000mpa.s时,反应结束。
反应结束后,将釜内热媒加热温度由200℃降低至110℃,并向反应釜内加入新鲜的环丁砜。聚醚砜聚合液降温至90℃后,迅速将搅拌转速由100r/min在1min内提高至400r/min,然后开始向反应釜内滴加乳化剂-去离子水复配液。整个滴加过程分成三个阶段进行:前30min匀速滴加0.84kg去离子水、6g辛基酚聚氧乙烯醚 、1.2g十六烷基三甲基氯化铵混合液;30-60min内匀速补加1.26kg去离子水、9g辛基酚聚氧乙烯醚、1.8g十六烷基三甲基氯化铵混合液;60-90min内匀速补加2.1kg去离子水、15g辛基酚聚氧乙烯醚、3g十六烷基三甲基氯化铵混合液。
此时从反应釜视镜进行观察,釜内凝胶态的固相和液相仍未完全分开,并且液相少部分的无机盐仍悬浮在溶剂中。滴加完成后,通过负压将凝胶态聚醚砜从反应釜转移至带有粉碎功能的釜内,通过树脂粉碎和2次水煮,提纯完毕。最终聚醚砜粉末经干燥设备进行干燥,得到提纯后的聚醚砜树脂。
经检测,聚醚砜的灰分值为0.26%,产品纯度为99.74%,相较于传统工艺的灰分值0.4%,产品纯净度仅提升了35%。
由实施例1和对比例1可知,因为聚砜反应为常压反应,去离子水的沸点为100℃,如果复配液的添加温度为110℃>100℃,此时大量的水形成水蒸气挥发至反应釜外。反应釜内水含量大幅度下降,聚砜无法实现凝胶过度态,乳化剂失效以及水含量不足以完全溶解反应釜内的无机盐,最终导致树脂提纯效果变差。
对比例2
对比例2的聚砜类树脂材料的提纯工艺具体包括以下步骤:
在100L聚合反应釜中加入4,4’-二氯二苯砜9.2kg、双酚A 6.41kg、碳酸钾5.27kg、溶剂二甲基乙酰胺65kg,带水剂二甲苯20kg,釜内抽真空至≤0.08MPa后,通入氮气使釜内压力达到≥0.01MPa,氮气置换三次后保持釜内常压反应,聚合温度为164℃,聚合时长12h,聚合搅拌速度200r/min。当聚砜树脂溶液达到目标粘度6500mpa.s时,反应结束。
反应结束后,将釜内热媒加热温度由164℃降低至85℃,并向反应釜内加入新鲜的二甲基乙酰胺,使得聚砜树脂溶液降温至85℃。随后,迅速将搅拌转速由200r/min在1min内提高至700r/min,然后开始向反应釜内匀速滴加6.5kg去离子水、52g月桂醇聚氧乙烯醚 、19.5g双十烷基二甲基氯化铵,90min匀速滴加完毕。
此时从反应釜视镜进行观察,釜内前5min去离子水超过0.36kg后,聚砜树脂迅速由凝胶态转变为固态,大部分无机盐被包裹在固相中无法清洗。树脂同样无法进行转移和提纯,直接造成此工艺失败。最终取样聚砜粉末经干燥设备进行干燥,得到提纯失败的聚砜树脂。
经检测,聚砜树脂的灰分值为1.1%,产品纯度为98.9%,相较于传统工艺的灰分值0.4%,产品纯净度下降275%。
由实施例2和对比例2可知,因聚砜类树脂发生临界相变是个慢过程,需要前期更少量的水能够快速分散至树脂内部,使得树脂整体均开始进入临界状态又不会过早结晶。如果前期匀速滴加,将导致过量的水分先与顶层的聚砜溶液接触,水分浓度过高导致产品直接结晶析出,无法快速分散至釜内,提纯工艺失效。
对比例3
对比例3的聚砜类树脂材料的提纯工艺具体包括以下步骤:
在100L聚合反应釜中加入4,4’-二氯二苯砜8.78kg、双酚S 7.35kg、碳酸钾5.44kg、溶剂环丁砜60kg,带水剂二甲苯15kg,釜内抽真空至≤0.08MPa后,通入氮气使釜内压力达到≥0.01MPa,氮气置换三次后保持釜内常压反应,聚合温度为200℃,聚合时长14h,聚合搅拌速度100r/min。当聚醚砜树脂溶液达到目标粘度8000mpa.s时,反应结束。
反应结束后,打开釜底底阀,将聚醚砜聚合溶液转入去离子水中进行树脂的析出,将树脂粉碎成极细粉末后转入洗涤釜,通过去离子水约200kg进行产品浸泡洗涤,浸泡温度为85℃,浸泡时长2h。将浸泡洗涤后的聚醚砜通过离心机脱除相应水分,再次转入洗涤釜进行浸泡洗涤。如此反复6次后,浸泡提纯工艺总用时约12h,去离子水总用量约1.2吨。浸泡洗涤结束后,聚砜产品离心出包裹的液体,再进行干燥可得到最终聚醚砜产品。
经检测,聚砜的灰分值为0.44%,产品纯度为99.56%。
相比于对比例3的传统常压水煮提纯法,采用实施例1的工艺,产品的灰分大大降低。且按照相同用水比例,对比例3至少进行重复6次的浸泡提纯,产生的废水量同样也是实施例1的3倍,导致废水量巨大。而采用实施例1的提纯工艺,能够使得废水处理量降低60%以上。以生产聚砜类树脂为1吨计算,提纯节约去离子水的用量约12吨以上,同时还节约了回收大量废水带来的高额能耗,节省单次提纯工艺周期8h以上。
本发明首次通过研究聚砜类树脂的相变状态,以及乳化剂打破溶剂界面平衡,实现快速溶解无机盐等杂质的原理,利用聚砜成为凝胶状态时进行无机盐的萃取和提纯,保护了聚砜类树脂由有机相至无机相分子链段过渡的完整性和舒展性,理化性能较传统工艺更为优异且稳定。
本发明的提纯工艺自动化程度高且安全环保,节约人工成本且无需人工干预,可保证不同批次的产品质量稳定,产品纯度高,灰分、杂质含量低,性能稳定,可以应用于医疗器械、航天航空、电子等高端领域。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种临界相变萃取法提纯聚砜树脂材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:聚合反应生成聚砜树脂溶液后,迅速提高聚合反应的搅拌速度后,向聚砜树脂溶液中滴加乳化剂-去离子水复配液,整个滴加过程分成至少三个阶段进行,每个阶段匀速滴加且滴加量和滴加速度逐阶段增加,聚砜树脂处于临界相变的凝胶过度态,同液相直接分离且不粘无机盐杂质,使得溶质不断被打散又融合成凝胶,持续释放内部包裹的无机盐,随即充分被溶液中的去离子水萃取出;滴加90-100min后停止滴加、搅拌,抽取反应釜内上层凝胶状的固相,通过去离子水将聚砜树脂彻底结晶成固体,再粉碎成粉末,洗去残余溶剂后即可;所述乳化剂包括阳离子乳化剂和阴离子乳化剂;所述阳离子乳化剂为双十烷基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十烷基二甲基叔胺中的一种或多种;阴离子乳化剂为异构醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚中的一种或多种;所述阳离子乳化剂、阴离子乳化剂、去离子水、聚合反应添加的溶剂的质量比为0.01~0.03wt%:0.05~0.08wt%:7~10wt%:100wt%;整个滴加过程在低于100℃下进行;迅速提高聚合反应的搅拌速度是指,在1~3min内将搅拌速度提升为350~750r/min。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述去离子水与聚合反应添加的溶剂的质量比为8~9wt%:100wt%。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,整个滴加过程在80~90℃下进行。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,迅速提高聚合反应的搅拌速度是指,在1~3min内将搅拌速度提升为600~750r/min。
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