KR102291475B1 - Method for for preparing of polyphenylene sulfide - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 중합 반응 완료 후 세척 단계 이전에 산을 미반응 알칼리금속 수산화물과 알칼리금속 카르복실산염의 당량합 이상으로 투입하여 중합 조제인 알칼리금속 카르복실산염을 카르복실산으로 평형이동시켜 제거함으로써, 폐세척액 내에 잔류 알칼리금속 카르복실산염의 함량이 극히 낮아져 이를 제거하기 위한 증류공정이 필요치 않아 에너지 소비량이 크게 감소되는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.The present invention relates to a method for producing polyphenylene sulfide. According to the present invention, after the polymerization reaction is completed and before the washing step, an acid is added in an amount equal to or greater than the equivalent sum of unreacted alkali metal hydroxide and alkali metal carboxylate to alkali as a polymerization aid. Manufacture of polyphenylene sulfide in which energy consumption is greatly reduced because the content of residual alkali metal carboxylate in the waste washing solution is extremely low and no distillation process is required to remove the metal carboxylate by equilibrium movement of the metal carboxylate to carboxylic acid It has the effect of providing a method.

Description

폴리페닐렌 설파이드의 제조방법{METHOD FOR FOR PREPARING OF POLYPHENYLENE SULFIDE}Method for producing polyphenylene sulfide {METHOD FOR FOR PREPARING OF POLYPHENYLENE SULFIDE}

본 발명은 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중합 후 세척 단계 이전에 산을 투입하여 폐세척액에 잔류하는 알칼리금속 카르복실산염의 함량을 현저히 감소시킴으로써 이를 제거하기 위한 증류 공정이 필요치 않아 비용이 절감되고, 또한 산에 의해 평형이동된 카르복실산을 건조단계에서 회수한 후 알칼리금속 카르복실산염으로 중화하여 중합 공정에 재사용함으로써 원료 비용이 절감되는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing polyphenylene sulfide, and more particularly, a distillation process for removing the alkali metal carboxylate content by significantly reducing the content of alkali metal carboxylate remaining in the waste washing solution by adding acid before the washing step after polymerization A method for producing polyphenylene sulfide in which cost is reduced because this is not necessary, and raw material costs are reduced by recovering the carboxylic acid equilibrium shifted by the acid in the drying step, neutralizing it with an alkali metal carboxylate and reusing it in the polymerization process is about

최근 전기·전자기기의 부품이나 화학기기의 부품 등의 재료로서 내열성이 높고 내화학성이 좋은 열가소성 수지의 수요가 증대되고 있다. 이러한 열가소성 수지 중의 하나로 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide, PPS)는 우수한 강도, 가공성, 내화학성 및 내열성이 우수하여 특히, 필터 소재로 각광 받고 있다.In recent years, the demand for thermoplastic resins with high heat resistance and good chemical resistance as materials for parts of electrical and electronic devices and chemical devices is increasing. One of these thermoplastic resins, polyphenylene sulfide (PPS), has been in the spotlight as a filter material because of its excellent strength, processability, chemical resistance and heat resistance.

폴리페닐렌 설파이드는 디클로벤젠(p-DCB)과 황화 나트륨(Na2S)을 축합 중합하며 N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone) 용매 하에서만 높은 분자량으로 성장하는 특징이 있다. Polyphenylene sulfide is the condensation polymerization of dichlorobenzene (p-DCB) and sodium sulfide (Na 2 S) and grows to a high molecular weight only in the solvent of N-methyl-2-pyrrolidone (N-Methyl-2-pyrrolidone). has a characteristic that

고분자량 폴리페닐렌 설파이드로 선형 폴리페닐렌 설파이드와 가교형 폴리페닐렌 설파이드가 있으며, 선형 폴리페닐렌 설파이드는 중합조제로 아세트산 나트륨(NaAc)을 사용하여 중합하며, 중합 완료 후에는 폴리페닐렌 설파이드와 부산물인 염화나트륨과 중합조제인 아세트산 나트륨이 염 형태로 석출되는데, 이를 N-메틸-2-피롤리돈을 증발시킨 후, 물 세척을 통해 제거한다. 이때 세척에 필요한 물은 폴리페닐렌 설파이드 대비 수십 배로, 이로 인해 많은 양의 폐수가 발생하게 된다. As high molecular weight polyphenylene sulfide, there are linear polyphenylene sulfide and cross-linked polyphenylene sulfide. Linear polyphenylene sulfide is polymerized using sodium acetate (NaAc) as a polymerization aid. After polymerization, polyphenylene sulfide is And sodium chloride as a by-product and sodium acetate as a polymerization aid are precipitated in the form of salts, which are removed by evaporating N-methyl-2-pyrrolidone and washing with water. At this time, the amount of water required for washing is several dozen times that of polyphenylene sulfide, which results in a large amount of wastewater.

아세트산 나트륨은 COD(Chemical Oxygen Demand)가 매우 높은 물질로, 이를 포함한 세척수는 폐수로 바로 방류할 수 없어 처리가 어렵고, 또한 아세트산 나트륨을 포함하는 세척수에 산을 투입하여 아세트산 나트륨을 아세트산으로 바꾸어서 증류 공정으로 정제하는 경우 아세트산(Acetic acid)의 비점이 118℃로 물보다 높기 때문에 많은 양의 물을 증발시켜야 하므로 에너지 소비량이 매우 크다는 문제점이 있다.Sodium acetate is a substance with a very high COD (Chemical Oxygen Demand), and the washing water containing it cannot be discharged directly as waste water, so it is difficult to treat. Also, acid is added to the washing water containing sodium acetate to convert sodium acetate into acetic acid, which is a distillation process In the case of purification with acetic acid, since the boiling point of acetic acid is higher than water at 118° C., a large amount of water needs to be evaporated, so there is a problem in that energy consumption is very large.

따라서, 폴리페닐렌 설파이드를 중합이 완료된 후, 중합 조제로 사용되는 알칼리금속 카르복실산염을 효과적으로 제거하여 이를 정제하기 위한 에너지 사용량을 감소시키는 제조방법의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a manufacturing method for reducing the amount of energy used to purify polyphenylene sulfide by effectively removing the alkali metal carboxylate used as a polymerization aid after the polymerization is completed.

일본 공개특허 제1999-171997호Japanese Patent Laid-Open No. 1999-171997

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 기재는 폴리페닐렌 설파이드를 중합 후 세척 단계 이전에 중합조제로 사용되는 알칼리금속 카르복실산염에 산을 미반응 알칼리금속 수산화물과 알칼리 금속 카르복실산염의 당량합 이상으로 투입하여 카르복실산으로 평형이동 시킨 후 유기용매와 함께 증발시킴으로써 세척단계에서 알칼리금속 카르복실산염의 함량이 현저히 감소되어 이를 제거하기 위한 증류 공정이 필요치 않는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present substrate is prepared by adding an acid to an alkali metal carboxylate used as a polymerization aid after polymerization of polyphenylene sulfide and before the washing step of unreacted alkali metal hydroxide and alkali metal carboxylate. A method for preparing polyphenylene sulfide that does not require a distillation process to remove the content of alkali metal carboxylate significantly reduced in the washing step by adding more than the equivalent sum to equilibrium shift to carboxylic acid and then evaporating with an organic solvent aims to provide

본 기재의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 기재에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present disclosure can all be achieved by the present disclosure described below.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 기재는 In order to achieve the above object, the present

(a) 황 공급원, 알칼리금속 수산화물, 알칼리금속 카르복실산염, 유기 용매 및 물을 포함하는 혼합물을 가열하여 물을 증발시켜 잔존 혼합물을 얻는 단계; (a) heating a mixture comprising a sulfur source, an alkali metal hydroxide, an alkali metal carboxylate, an organic solvent and water to evaporate the water to obtain a residual mixture;

(b) 상기 잔존 혼합물에 디할로겐화 방향족 화합물 및 유기 용매를 투입하고 중합반응시켜 중합반응물을 얻는 단계; (b) adding a dihalogenated aromatic compound and an organic solvent to the remaining mixture and performing a polymerization reaction to obtain a polymerization product;

(c) 상기 중합반응물에 산을 미반응 알칼리금속 수산화물과 알칼리금속 카르복실산염의 당량합 이상으로 투입하여 알칼리금속 카르복실산염을 카르복실산으로 평형이동시키는 단계; (c) adding an acid to the polymerization product in an amount equal to or greater than the equivalent of unreacted alkali metal hydroxide and alkali metal carboxylate, thereby shifting the alkali metal carboxylate into equilibrium with carboxylic acid;

(d) 상기 카르복실산으로 평형이동된 중합반응물을 건조시켜 유기용매, 미반응 잔류 디할로겐화 방향족 화합물 및 카르복실산을 제거하는 단계; (d) removing the organic solvent, the unreacted residual dihalogenated aromatic compound and the carboxylic acid by drying the polymerized product equilibrium shifted to the carboxylic acid;

(e) 상기 유기용매, 미반응 잔류 디할로겐화 방향족 화합물 및 카르복실산이 제거된 중합반응물을 세척액으로 세척하고 탈수하는 단계; 및 (e) washing the polymerization product from which the organic solvent, unreacted residual dihalogenated aromatic compound and carboxylic acid are removed with a washing solution and dehydrating; and

(f) 상기 탈수된 중합반응물을 건조하는 단계;를 포함하되, (f) drying the dehydrated polymerization product; including,

상기 세척액은 물, 아세톤 또는 에탄올인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법을 제공한다.The washing solution provides a method for producing polyphenylene sulfide, characterized in that water, acetone or ethanol.

본 기재에 따르면, 폴리페닐렌 설파이드를 중합한 후 세척 단계 이전에 산을 투입하여 폐세척액에 잔류하는 알칼리금속 카르복실산염의 함량을 현저히 감소시킴으로써 이를 제거하기 위한 증류 공정이 필요치 않아 에너지 소비량이 크게 절감되고, 또한 산에 의해 평형이동된 카르복실산을 건조단계에서 회수한 후 알칼리금속 카르복실산염으로 중화하여 재사용함으로써 원료 비용이 절감되는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.According to the present description, after polymerizing polyphenylene sulfide, acid is added before the washing step to significantly reduce the content of alkali metal carboxylate remaining in the waste washing solution, so that a distillation process is not required to remove it, resulting in a large energy consumption. There is an effect of providing a method for producing polyphenylene sulfide in which raw material costs are reduced by reducing and reusing the carboxylic acid, which has been moved to equilibrium by the acid, in the drying step, neutralized with an alkali metal carboxylate and reused.

도 1은 본 기재에 따른 폴리페닐렌 설파이드의 중합, 건조 및 세척단계를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating steps of polymerization, drying and washing of polyphenylene sulfide according to the present disclosure.

이하 본 기재의 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method for producing the polyphenylene sulfide of the present disclosure will be described in detail.

본 발명자들은 폴리페닐렌 설파이드의 중합 완료 후 잔류 알칼리금속 카르복실산염을 제거하기 위해 많은 에너지가 소모되는 문제점을 해결하고자 부단히 노력한 결과, 폴리페닐렌 설파이드를 중합한 후 세척 단계 이전에 소정 산을 특정한 함량으로 투입하여 알칼리금속 카르복실산염을 카르복실산으로 평형이동 시킨 후 유기용매와 함께 증발시켜 제거하면, 이후 세척에 사용된 세척액에 알칼리금속 카르복실산염이 거의 존재하지 않게 되어, 이를 제거하기 위한 증류 공정이 필요치 않음을 확인하고, 이를 토대로 연구에 더욱 매진하여 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have worked tirelessly to solve the problem that a lot of energy is consumed to remove the residual alkali metal carboxylate after the polymerization of polyphenylene sulfide is completed. When the alkali metal carboxylate is equilibrated to carboxylic acid and then removed by evaporation with an organic solvent, there is almost no alkali metal carboxylate in the washing solution used for subsequent washing. It was confirmed that the distillation process is not required, and based on this, more efforts were made to research to complete the present invention.

본 기재의 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법은 The method for producing polyphenylene sulfide according to the present invention is

(a) 황 공급원, 알칼리금속 수산화물, 알칼리금속 카르복실산염, 유기 용매 및 물을 포함하는 혼합물을 가열하여 물을 증발시켜 잔존 혼합물을 얻는 단계; (a) heating a mixture comprising a sulfur source, an alkali metal hydroxide, an alkali metal carboxylate, an organic solvent and water to evaporate the water to obtain a residual mixture;

(b) 상기 잔존 혼합물에 디할로겐화 방향족 화합물 및 유기 용매를 투입하고 중합반응시켜 중합반응물을 얻는 단계; (b) adding a dihalogenated aromatic compound and an organic solvent to the remaining mixture and performing a polymerization reaction to obtain a polymerization product;

(c) 상기 중합반응물에 산을 미반응 알칼리금속 수산화물과 알칼리금속 카르복실산염의 당량합 이상으로 투입하여 알칼리금속 카르복실산염을 카르복실산으로 평형이동시키는 단계; (c) adding an acid to the polymerization product in an amount equal to or greater than the equivalent of unreacted alkali metal hydroxide and alkali metal carboxylate, thereby shifting the alkali metal carboxylate into equilibrium with carboxylic acid;

(d) 상기 카르복실산으로 평형이동된 중합반응물을 건조시켜 유기용매, 미반응 잔류 디할로겐화 방향족 화합물 및 카르복실산을 제거하는 단계; (d) drying the polymerized product equilibrium shifted to the carboxylic acid to remove an organic solvent, unreacted residual dihalogenated aromatic compound and carboxylic acid;

(e) 상기 유기용매, 미반응 잔류 디할로겐화 방향족 화합물 및 카르복실산이 제거된 중합반응물을 세척액으로 세척하고 탈수하는 단계; 및 (e) washing the polymerization product from which the organic solvent, unreacted residual dihalogenated aromatic compound and carboxylic acid are removed with a washing solution and dehydrating; and

(f) 상기 탈수된 중합반응물을 건조하는 단계;를 포함하되, 상기 세척액은 물, 아세톤 또는 에탄올인 것을 특징으로 하고, 이 경우에 세척액에 잔류하는 알칼리금속 카르복실산염이 극미량이므로 이를 제거하기 위한 증류 공정이 필요치 않음으로써 에너지 소비량이 크게 절감되는 효과가 있다.(f) drying the dehydrated polymerization product; including, wherein the washing solution is water, acetone or ethanol, and in this case, since the alkali metal carboxylate remaining in the washing solution is very trace amount, to remove it Since the distillation process is not required, energy consumption is greatly reduced.

상기 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법은 일례로 증류 폐수 처리 공정 프리(free)일 수 있고, 이 경우에 친환경적이며, 증류 공정이 필요하지 않아 에너지 소비량이 대폭 감소되는 효과가 있다.The manufacturing method of the polyphenylene sulfide may be, for example, a distillation wastewater treatment process free, and in this case, it is environmentally friendly and does not require a distillation process, thereby significantly reducing energy consumption.

본 기재에서 "증류 폐수 처리 공정 프리"라 함은 증류 공정이 필요치 않은 것으로, 구체적으로 중합 완료된 폴리페닐렌 설파이드를 세척 후 탈수된 세척수에 중합조제인 알칼리금속 카르복실산염의 함량이 매우 낮아서 이를 제거하기 위한 증류 공정이 필요하지 않은 것을 지칭한다.In the present description, "distillation wastewater treatment process free" means that a distillation process is not required. Specifically, the content of alkali metal carboxylate as a polymerization aid in the washing water dehydrated after washing the polymerized polyphenylene sulfide is very low, so it is removed. It refers to that which does not require a distillation process to do so.

상기 (a) 단계에서, 황 공급원, 알칼리금속 수산화물, 알칼리금속 카르복실산염, 유기 용매 및 물을 포함하는 혼합물을 가열하여 물을 증발시켜 잔존 혼합물을 수득한다. In step (a), a mixture containing a sulfur source, an alkali metal hydroxide, an alkali metal carboxylate, an organic solvent, and water is heated to evaporate water to obtain a residual mixture.

상기 황 공급원은 고체 황 공급원이라면 특별히 제한되지 않으며, 일례로 알칼리금속 황수화물과 알칼리금속 수산화물이 반응하여 형성된 것일 수 있고, 구체적인 예로 황산수소 나트륨, 황화수소 나트륨, 황화나트륨, 황화칼륨 등을 들 수 있다. The sulfur source is not particularly limited as long as it is a solid sulfur source. For example, it may be formed by reacting alkali metal sulfide and alkali metal hydroxide, and specific examples thereof include sodium hydrogen sulfate, sodium hydrogen sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, and the like. .

상기 황 공급원은 일례로 알칼리금속 수산화물과 반응하여 알칼리금속 황화물을 형성한 다음 디할로겐화 방향족 화합물과 중합반응하여 폴리페닐렌 설파이드를 형성한다.The sulfur source reacts with, for example, an alkali metal hydroxide to form an alkali metal sulfide, and then polymerizes with a dihalogenated aromatic compound to form polyphenylene sulfide.

상기 알칼리금속 수산화물은 일례로 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 리튬 및 수산화 세슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 수산화 나트륨이며, 이 경우에 반응성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다The alkali metal hydroxide may be, for example, at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and cesium hydroxide, preferably sodium hydroxide, and in this case, there is an excellent effect of reactivity and physical property balance

상기 알칼리금속 카르복실산염은 중합 조제로 사용되어 중합 반응을 촉진시킴으로써 단시간 내에 폴리페닐렌 설파이드의 중합도를 높일 수 있는 것으로, 일례로 아세트산 리튬, 아세트산 나트륨, 아세트산 칼륨, 아세트산 마그네슘, 소듐 헥사노에이트, 리튬 헥사노에이트 및 리듐 벤조에이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 아세트산 나트륨일 수 있고, 경우에 반응성 및 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.The alkali metal carboxylate is used as a polymerization aid to accelerate the polymerization reaction, thereby increasing the degree of polymerization of polyphenylene sulfide in a short time. For example, lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, magnesium acetate, sodium hexanoate, It may be at least one selected from the group consisting of lithium hexanoate and lithium benzoate, preferably sodium acetate, in which case there is an excellent effect in reactivity and balance of physical properties.

상기 알칼리금속 수산화물은 일례로 황 공급원 1 당량을 기준으로 알칼리금속 수산화물을 0.5 내지 2.0 당량, 또는 1.0 내지 1.5 당량 범위로 사용될 수 있고, 이 범위 내에서 폴리페닐렌 설파이드의 물성이 우수한 효과가 있다.The alkali metal hydroxide may be used, for example, in the range of 0.5 to 2.0 equivalents, or 1.0 to 1.5 equivalents of the alkali metal hydroxide based on 1 equivalent of the sulfur source, and within this range, the physical properties of polyphenylene sulfide are excellent.

상기 알칼리금속 카르복실산염은 일례로 황 공급원 1 당량을 기준으로 알칼리금속 카르복실산염을 0.01 내지 1.5 또는 0.05 내지 1.0 당량 범위로 사용될 수 있고, 이 범위 내에서 폴리페닐렌 설파이드의 물성이 우수한 효과가 있다.The alkali metal carboxylate may be used in the range of 0.01 to 1.5 or 0.05 to 1.0 equivalent of the alkali metal carboxylate based on 1 equivalent of the sulfur source, for example, and within this range, the excellent effect of the physical properties of polyphenylene sulfide is have.

구체적인 일례로, 황화수소 나트륨(NaSH) 70% 농도, 1.05 당량을 기준으로 수산화나트륨(NaOH)을 0.99 내지 1.20 당량, 1.04 내지 1.16 당량, 혹은 1.08 내지 1.12 당량 범위로 사용될 수 있고, 아세트산 나트륨을 0.10 내지 0.70 당량, 0.20 내지 0.60 당량, 혹은 0.30 내지 0.50 당량 범위로 사용될 수 있다.As a specific example, sodium hydroxide (NaOH) may be used in the range of 0.99 to 1.20 equivalents, 1.04 to 1.16 equivalents, or 1.08 to 1.12 equivalents, and sodium acetate is 0.10 to 1.12 equivalents based on sodium hydrogen sulfide (NaSH) 70% concentration, 1.05 equivalents 0.70 equivalents, 0.20 to 0.60 equivalents, or 0.30 to 0.50 equivalents.

상기 유기 용매는 각 원료를 녹이기 위한 극성 용매일 수 있으며, 일례로 알코올, 알킬렌 옥사이드 및 N-메틸피롤리돈 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The organic solvent may be a polar solvent for dissolving each raw material, for example, may be at least one selected from alcohol, alkylene oxide, and N-methylpyrrolidone.

상기 유기용매는 일례로 황 공급원 1 당량을 기준으로 유기용매를 1.0 내지 5.0 당량, 또는 2.0 내지 4.0 당량 범위로, 그리고 물을 1.0 내지 15.0 당량, 또는 4.0 내지 10.0 당량 범위로 사용될 수 있다.The organic solvent may be used, for example, in the range of 1.0 to 5.0 equivalents, or 2.0 to 4.0 equivalents of the organic solvent, and 1.0 to 15.0 equivalents, or 4.0 to 10.0 equivalents of water, based on 1 equivalent of the sulfur source.

구체적인 예로, 황화수소 나트륨(NaSH) 70% 농도, 1.05 당량을 기준으로 유기용매를 1 내지 4 당량, 2 내지 4 당량, 혹은 3 내지 4 당량 범위로 사용될 수 있고, 물을 4 내지 10 당량, 4 내지 9 당량, 또는 4 내지 8 당량 범위로 사용될 수 있다.As a specific example, based on sodium hydrogen sulfide (NaSH) 70% concentration, 1.05 equivalents, the organic solvent may be used in the range of 1 to 4 equivalents, 2 to 4 equivalents, or 3 to 4 equivalents, and 4 to 10 equivalents of water, 4 to 9 equivalents, or in the range of 4 to 8 equivalents.

상기 혼합물 내 물을 증발시키기 위해, 일례로 상기 혼합물을 교반하면서 170 내지 230 ℃ 온도에서 1 내지 3 시간 동안, 또는 190 내지 210 ℃ 온도에서 1 내지 2 시간 동안 가열 및 교반할 수 있고, 이 범위 내에서 유기용매의 일부와 물이 효과적으로 제거되어 이후 중합반응이 원활히 진행되는 효과가 있다.In order to evaporate water in the mixture, for example, while stirring the mixture, the mixture may be heated and stirred at a temperature of 170 to 230 ° C. for 1 to 3 hours, or at a temperature of 190 to 210 ° C. for 1 to 2 hours, within this range. A part of the organic solvent and water are effectively removed from the process, so that the polymerization reaction proceeds smoothly.

상기 잔존 혼합물은 일례로 물, 황 공급원과 알칼리금속 수산화물의 반응에 의해 생성된 것일 수 있고, 구체적인 예로 Na2S일 수 있다.The residual mixture may, for example, be produced by a reaction of water, a sulfur source, and an alkali metal hydroxide, and may be Na 2 S as a specific example.

다음 (b) 단계에서, 상기 잔존 혼합물에 디할로겐화 방향족 화합물 및 유기 용매를 투입하고 중합반응시켜 중합반응물을 얻는다. In the next step (b), a dihalogenated aromatic compound and an organic solvent are added to the residual mixture and polymerized to obtain a polymerization product.

상기 디할로겐화 방향족 화합물은 다양한 종류가 선택될 수 있으며, 일례로 p-디클로로벤젠, m-디클로로벤젠, o-디클로로벤젠, 1,3,5-트리클로로벤젠, 1,2,4-트리클로로벤젠, 1,2,4,5-테트라클로로벤젠, 헥사클로로벤젠, 2,5-디클로로톨루엔, 2,5-디클로로-p-크실렌, 1,4-디브로모벤젠, 1,4-디요오드벤젠, 및 1-메톡시-2,5-디클로로벤젠으로 이루어진 폴리할로겐화 방향족 화합물로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이중 폴리페닐렌 설파이드에 할로겐 말단기, 구체적으로는 염소 말단기를 도입할 수 있는 파라-디할로겐 벤젠이 바람직하다. 필요에 따라서는 디할로겐화 방향족 화합물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수 있다.Various types of the dihalogenated aromatic compound may be selected, for example, p-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, 1,3,5-trichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene , 1,2,4,5-tetrachlorobenzene, hexachlorobenzene, 2,5-dichlorotoluene, 2,5-dichloro-p-xylene, 1,4-dibromobenzene, 1,4-diiodobenzene It may be at least one selected from polyhalogenated aromatic compounds consisting of , and 1-methoxy-2,5-dichlorobenzene, among which para- which can introduce a halogen end group, specifically a chlorine end group, to polyphenylene sulfide. Dihalogen benzene is preferred. If necessary, a dihalogenated aromatic compound can be used individually or in mixture of 2 or more types.

상기 디할로겐화 방향족 화합물(DH)은 전술한 (a) 단계에서 사용된 황 공급원(S)과의 당량비(S/DH)가 일례로 0.50 내지 1.50, 또는 0.90 내지 1.20일 수 있고, 이 범위 내에서 물성 밸런스가 우수한 효과가 있다.The dihalogenated aromatic compound (DH) may have an equivalent ratio (S/DH) with the sulfur source (S) used in step (a) described above, for example, 0.50 to 1.50, or 0.90 to 1.20, within this range. There is an excellent effect of the physical property balance.

상기 유기 용매는 일례로 디할로겐화 방향족 화합물 1 당량을 기준으로 0.5 내지 5 당량, 또는 1 내지 4 당량 범위로 사용될 수 있다.The organic solvent may be used, for example, in an amount of 0.5 to 5 equivalents, or 1 to 4 equivalents based on 1 equivalent of the dihalogenated aromatic compound.

상기 중합을 위해 일례로 200 내지 280 ℃, 220 내지 260 ℃, 또는 240 내지 260 ℃의 온도로 승온하여 교반할 수 있고, 필요에 따라서는 200 내지 240 ℃의 온도로 승온하여 반응시킨 다음 240 내지 280 ℃의 온도로 승온하여 다단계로 교반할 수 있다.For the polymerization, for example, 200 to 280 ℃, 220 to 260 ℃, or may be stirred by raising the temperature to 240 to 260 ℃, if necessary, the temperature is raised to a temperature of 200 to 240 ℃ to react, then 240 to 280 It can be stirred in multiple stages by raising the temperature to a temperature of ℃.

상기 중합 일례로 3 내지 10 시간, 또는 4 내지 7 시간 동안 실시될 수 있다.For example, the polymerization may be carried out for 3 to 10 hours, or 4 to 7 hours.

상기 중합 후 일례로 압력을 상압, 또는 0.5 내지 1.5 기압으로 조절할 수 있다.After the polymerization, for example, the pressure may be adjusted to atmospheric pressure, or 0.5 to 1.5 atmospheres.

다음 (c) 단계에서, 상기 중합반응물에 산을 미반응 알칼리금속 수산화물과 알칼리금속 카르복실산염의 당량합 이상으로 투입하여 알칼리금속 카르복실산염을 카르복실산으로 평형이동시킨다.In the next step (c), an acid is added to the polymerization product in an amount equal to or greater than the equivalent of the unreacted alkali metal hydroxide and the alkali metal carboxylate to move the alkali metal carboxylate to equilibrium with the carboxylic acid.

상기 산은 일례로 미반응 알칼리금속 수산화물과 알칼리금속 카르복실산염의 당량합 이상으로 투입될 수 있고, 이 범위 내에서 알칼리금속 카르복실산염이 카르복실산으로 평형이동 되어 탈수된 세척액에 알칼리금속 카르복실산염이 잔류하지 않아 증류공정을 생략할 수 있어 에너지 소비량이 크게 감소되는 효과가 있다.The acid may be added, for example, in an amount greater than or equal to the equivalent of the unreacted alkali metal hydroxide and the alkali metal carboxylate, and within this range, the alkali metal carboxylate is equilibrated to the carboxylic acid, and the alkali metal carboxylate is added to the dehydrated washing solution. Since there is no acid residue, the distillation process can be omitted, and thus energy consumption is greatly reduced.

상기 산은 미반응 알칼리금속 수산화물과 알칼리금속 카르복실산염의 당량합 이상으로 투입되어 일례로 중합반응물의 pH가 일례로 1 내지 7, 또는 3 내지 6이며, 이 범위 내에서 알칼리금속 카르복실산염이 카르복실산으로 평형이동 되어 세척액에 알칼리금속 카르복실산염이 잔류하지 않아 증류공정이 생략되는 효과가 있다.The acid is added in an amount equal to or greater than the equivalent of the unreacted alkali metal hydroxide and the alkali metal carboxylate, and the pH of the polymerization product is, for example, 1 to 7, or 3 to 6, and within this range, the alkali metal carboxylate is carboxylate. There is an effect that the distillation process is omitted because the alkali metal carboxylate does not remain in the washing solution due to the equilibrium shift to the acid.

상기 산은 일례로 염산, 황산, 아황산, 인산, 질산, 아초산, 포름산, 초산 및 프로피온산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 염산일 수 있고, 이 경우에 알칼리금속 카르복실산염이 카르복실산으로 평형이동이 용이하게 이루어지는 효과가 있다.The acid may be, for example, at least one selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, formic acid, acetic acid and propionic acid, and preferably hydrochloric acid, in this case alkali metal carboxylate There is an effect that the equilibrium shift to the carboxylic acid is easily achieved.

구체적인 예로, 중합조제로 아세트산 나트륨을, 산으로 염산을 사용한 경우, 아세트산 나트륨이 염산에 의해 아세트산으로 평형이동될 수 있다.As a specific example, when sodium acetate is used as a polymerization aid and hydrochloric acid is used as an acid, sodium acetate may be equilibrium shifted to acetic acid by hydrochloric acid.

다음 (d) 단계에서, 상기 카르복실산으로 평형이동된 중합반응물을 건조시켜 유기용매, 미반응 디할로겐화 방향족 화합물 및 카르복실산을 제거한다.In the next step (d), the organic solvent, the unreacted dihalogenated aromatic compound and the carboxylic acid are removed by drying the polymerization product that has been equilibrated to the carboxylic acid.

상기 건조는 일례로 120 내지 170℃ 및 0.05 내지 0.5 bar에서 100 내지 150분 동안, 또는 130 내지 160℃ 및 0.05 내지 0.3 bar에서 110 내지 130분 동안 실시할 수 있고, 이 범위 내에서 유기용매, 미반응 디할로겐화 방향족 화합물 및 카르복실산이 용이하게 제거되고, 상기 제거된 카르복실산을 중화시켜 재사용함으로써 원료 비용이 절감되는 효과가 있다.The drying may be carried out, for example, at 120 to 170° C. and 0.05 to 0.5 bar for 100 to 150 minutes, or at 130 to 160° C. and 0.05 to 0.3 bar for 110 to 130 minutes, and within this range, an organic solvent, The reactive dihalogenated aromatic compound and carboxylic acid are easily removed, and the raw material cost is reduced by neutralizing and reusing the removed carboxylic acid.

상기 (d) 단계에서 건조는 일례로 분별 증류기에서 실시될 수 있고, 이 경우에 카르복실산, 유기 용매 및 미반응 디할로겐화 방향족 화합물을 비점에 따라 용이하게 분리될 수 있다.In step (d), the drying may be carried out, for example, in a fractional distiller, and in this case, the carboxylic acid, the organic solvent, and the unreacted dihalogenated aromatic compound may be easily separated according to boiling points.

상기 제거된 카르복실산은 일례로 염기성 화합물로 중화시켜 알칼리금속 카르복실산염으로 회수한 후 중합에 재사용할 수 있고, 이 경우에 원료 비용이 절감되는 효과가 있다.The removed carboxylic acid may be, for example, neutralized with a basic compound, recovered as an alkali metal carboxylate, and then reused for polymerization, in which case raw material cost is reduced.

상기 염기성 화합물은 일례로 수산화 나트륨, 탄산수소 나트륨 및 탄산 나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상 일 수 있고, 바람직하게는 수산화 나트륨일 수 있다.The basic compound may be, for example, at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, sodium hydrogen carbonate and sodium carbonate, preferably sodium hydroxide.

구체적인 예로, 중합조제로 아세트산 나트륨이, 산으로 염산이 사용된 경우, 아세트산 나트륨이 염산에 의해 아세트산으로 평형이동 되고, 상기 증발된 아세트산이 염기성 화합물인 수산화 나트륨에 의해 중화되어 아세트산 나트륨으로 되며, 이를 회수하여 중합에 재사용할 수 있으므로, 원료 비용이 절감되는 효과가 있다.As a specific example, when sodium acetate is used as a polymerization aid and hydrochloric acid is used as an acid, sodium acetate is equilibrium shifted to acetic acid by hydrochloric acid, and the evaporated acetic acid is neutralized by sodium hydroxide as a basic compound to become sodium acetate, which Since it can be recovered and reused for polymerization, there is an effect of reducing the cost of raw materials.

다음 (e) 단계에서, 상기 유기용매, 미반응 잔류 디할로겐화 방향족 화합물 및 카르복실산이 제거된 중합반응물을 세척액으로 세척하고 탈수한다.In the next step (e), the polymerization product from which the organic solvent, unreacted residual dihalogenated aromatic compound and carboxylic acid are removed is washed with a washing solution and dehydrated.

상기 세척액은 일례로 물, 아세톤 또는 에탄올일 수 있고, 이 경우에 카르복실산 및 올리고머를 효과적으로 제거할 수 있다.The washing solution may be, for example, water, acetone or ethanol, and in this case, it is possible to effectively remove carboxylic acids and oligomers.

상기 (e) 단계는 일례로 중합반응물을 세척액으로 세척하고 탈수하는 (e-1) 단계와 상기 (e-1) 단계를 거친 중합반응물을 다시 세척액으로 세척하고 탈수하는 (e-2) 단계를 포함할 수 있고, 이 경우에 카르복실산 및 올리고머를 효과적으로 제거할 수 있다.The step (e) includes, for example, (e-1) washing and dehydrating the polymerization product with a washing solution, and (e-2) washing and dehydrating the polymerization product that has undergone the step (e-1) again with a washing solution. In this case, carboxylic acids and oligomers can be effectively removed.

상기 (e-1) 단계는 일례로 15 내지 30 ℃, 또는 20 내지 25 ℃의 세척액으로 50 내지 80 분, 55 내지 75분, 또는 60 내지 70분 동안 세척한 후 원리 분리하여 탈수할 수 있고, 상기 (e-2) 단계는 일례로 세척액으로 물을 사용하는 경우, 75 내지 98 ℃, 또는 80 내지 95℃에서 50 내지 80 분, 55 내지 75분, 또는 60 내지 70분 동안 세척한 후 원리 분리하여 탈수하거나 세척액으로 아세톤 또는 에탄올을 사용하는 경우, 15 내지 30 ℃, 또는 20 내지 25 ℃에서 50 내지 80 분, 55 내지 75분, 또는 60 내지 70분 동안 세척한 후 원리 분리하여 탈수할 수 있고, 이 경우에 카르복실산 및 올리고머가 제거되는 효과가 우수하다.In the step (e-1), for example, after washing for 50 to 80 minutes, 55 to 75 minutes, or 60 to 70 minutes with a washing solution of 15 to 30 ° C., or 20 to 25 ° C., the principle can be separated and dehydrated, In the step (e-2), for example, when water is used as a washing liquid, the principle is separated after washing at 75 to 98 ° C., or 80 to 95 ° C. for 50 to 80 minutes, 55 to 75 minutes, or 60 to 70 minutes. In the case of using acetone or ethanol as a washing solution, it can be dehydrated by separating in principle after washing for 50 to 80 minutes, 55 to 75 minutes, or 60 to 70 minutes at 15 to 30 ° C, or 20 to 25 ° C. , in this case, the effect of removing carboxylic acids and oligomers is excellent.

상기 (e-1) 단계에서 세척액은 바람직하게는 물일 수 있고, 이 경우에 카르복실산 및 올리고머가 제거되는 효과가 우수하다.In step (e-1), the washing solution may be preferably water, and in this case, the carboxylic acid and oligomer removal effect is excellent.

상기 (e-1) 단계 및 (e-2) 단계는 일례로 각각 1회 이상, 1 내지 5회, 1 내지 3회, 또는 1회 실시 할 수 있고, 이 경우에 카르복실산 및 올리고머가 제거되는 효과가 우수하다.Steps (e-1) and (e-2) may be performed, for example, one or more times, 1 to 5 times, 1 to 3 times, or once, respectively, in this case, the carboxylic acid and the oligomer are removed The effect of becoming is excellent.

상기 (e) 단계에서 탈수된 세척액, 구체적으로는 (e-1) 단계 및 (e-2) 단계에서 세척 후 탈수된 물의 총합 내에 알칼리금속 카르복실산염의 함량은 일례로 100 ppm 이하, 또는 10 내지 40 ppm일 수 있고, 이 범위 내에서, 증류공정을 생략할 수 있어 에너지 소비량이 감소되는 효과가 있다.The content of the alkali metal carboxylate in the washing solution dehydrated in step (e), specifically, the total amount of water dehydrated after washing in steps (e-1) and (e-2) is 100 ppm or less, or 10 to 40 ppm, and within this range, the distillation process can be omitted, thereby reducing energy consumption.

다음 (f) 단계에서, 상기 탈수된 중합반응물을 건조한다.In the next step (f), the dehydrated polymerization product is dried.

상기 탈수된 중합반응물을 일례로 100 내지 150 ℃에서 1 내지 3 시간 동안 진공건조 하여 수분을 제거할 수 있다.The dehydrated polymerization product may be vacuum dried at 100 to 150° C. for 1 to 3 hours to remove moisture.

상술한 바와 같이, 본 기재에 따른 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법에 따르면, 중합 완료 후 세척 단계 이전에 산을 투입하여 중합조제인 알칼리금속 카르복실산염을 카르복실산으로 평형이동 시켜 제거함으로써, 탈수된 세척액에 잔류하는 알칼리금속 카르복실산염의 함량을 감소시켜 이를 제거하기 위한 증류 공정이 필요치 않아 에너지 소비량이 감소되는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법을 구현할 수 있다.As described above, according to the method for producing polyphenylene sulfide according to the present description, an acid is added after the polymerization is completed and before the washing step, the alkali metal carboxylate, which is a polymerization aid, is removed by equilibrium shifting to carboxylic acid, thereby dehydration By reducing the content of the alkali metal carboxylate remaining in the washed washing solution, a distillation process is not required to remove it, so it is possible to implement a method for producing polyphenylene sulfide in which energy consumption is reduced.

이하, 본 기재의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present disclosure, but the following examples are merely illustrative of the present disclosure, and it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and technical spirit of the present disclosure, It goes without saying that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

[실시예][Example]

실시예Example 1 One

(a) 단계로서, 물 105 g, NaSH 60 g, NaOH 45 g, NMP 174 g, 아세트산 나트륨(NaAc) 38 g을 혼합한 후 200℃로 가열하여 탈수시켜 잔존 혼합물을 얻었다.As step (a), 105 g of water, 60 g of NaSH, 45 g of NaOH, 174 g of NMP, and 38 g of sodium acetate (NaAc) were mixed and then heated to 200° C. for dehydration to obtain a residual mixture.

(b) 단계로서, 상기 잔존 혼합물에 NMP 142 g과 p-DCB 156 g를 혼합하여 250℃에서 300 분 동안 교반 하에서 중합을 진행하여 중합 반응물을 얻은 후 압력을 1 기압으로 조절하였다.As step (b), 142 g of NMP and 156 g of p-DCB were mixed with the remaining mixture and polymerization was performed at 250° C. for 300 minutes under stirring to obtain a polymerization product, and then the pressure was adjusted to 1 atm.

(c) 단계로서, 상기 중합 반응물에 HCl 10 중량% 수용액 200 g을 투입하여 아세트산 나트륨을 아세트산으로 평형이동 시켰다. 이 때 pH는 6 이었다.As step (c), 200 g of a 10 wt% aqueous solution of HCl was added to the polymerization reactant to equilibrate sodium acetate to acetic acid. At this time, the pH was 6.

(d) 단계로서, 상기 아세트산으로 평형이동된 중합반응물을 150℃, 0.1 bar 감압 조건에서 120 분 동안 건조시켜, NMP, 아세트산 및 p-DCB를 제거하였다. As step (d), the polymerization reaction product equilibrated with acetic acid was dried at 150° C. and 0.1 bar reduced pressure for 120 minutes to remove NMP, acetic acid and p-DCB.

(e-1) 단계로서, 상기 NMP, 아세트산 및 p-DCB가 제거된 중합반응물을 20 내지 25℃의 물 1000 g으로 60 분 동안 세척을 진행한 후, 원심분리를 통해 탈수시켰다. 이후, (e-1) 단계를 거친 중합반응물을 (e-2) 단계로 90℃의 물 1000 g을 투입하여 60 분 동안 진행한 후, 원심분리를 통해 탈수시켜 카르복실산 및 올리고머가 제거되도록 하였다.As step (e-1), the polymerized product from which NMP, acetic acid and p-DCB were removed was washed with 1000 g of water at 20 to 25° C. for 60 minutes, and then dehydrated by centrifugation. Thereafter, 1000 g of water at 90° C. was added to the polymerization reaction product that had undergone step (e-1) in step (e-2) for 60 minutes, and then dehydrated through centrifugation to remove carboxylic acids and oligomers. did.

이 때, (e-1) 단계 및 (e-2) 단계에서 세척 후 탈수된 물의 총합에 잔류하는 아세트산 나트륨 및 염화나트륨의 함량을 측정하였다.At this time, the content of sodium acetate and sodium chloride remaining in the total of dehydrated water after washing in steps (e-1) and (e-2) was measured.

(f) 단계로서, 남아있는 케이크(cake)의 수분을 150 ℃에서 60분 동안 진공 건조하였다. As step (f), the remaining moisture of the cake was vacuum-dried at 150° C. for 60 minutes.

실시예Example 2 2

실시예 1의 (c) 단계에서 HCl 10 중량% 수용액 300 g을 투입하고, 이 때 pH는 5인 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. In the step (c) of Example 1, 300 g of a 10 wt% aqueous solution of HCl was added, and at this time, the pH was 5, except that it was carried out in the same manner as in Example 1.

실시예Example 3 3

실시예 1의 (e-1) 단계에서 20 내지 25℃의 물 500 g으로 60 분 동안 세척 후 탈수하는 과정을 총 3회 반복실시하고, 이후 (e-2) 단계의 세척은 20 내지 25 ℃의 아세톤 500 g으로 60분 동안 실시한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.After washing with 500 g of water at 20 to 25 ° C. for 60 minutes in step (e-1) of Example 1, the process of dehydration was repeated three times in total, and then the washing in step (e-2) was performed at 20 to 25 ° C. It was carried out in the same manner as in Example 1, except that 500 g of acetone was used for 60 minutes.

이 때, (e-1) 단계에서 세척 후 탈수된 물의 총합에 잔류하는 아세트산 나트륨 및 염화나트륨의 함량을 측정하였다.At this time, the content of sodium acetate and sodium chloride remaining in the total water dehydrated after washing in step (e-1) was measured.

실시예Example 4 4

실시예 1의 (c) 단계에서 황산 10 중량% 수용액 350 g을 투입하고, 이 때 pH는 5인 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. In the step (c) of Example 1, 350 g of a 10 wt% aqueous solution of sulfuric acid was added, and the same procedure as in Example 1 was performed, except that the pH was 5.

비교예comparative example 1 One

실시예 1의 (c) 단계에서 HCl 10 중량% 수용액을 투입하지 않고 pH를 13으로 유지한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1, except that in step (c) of Example 1, the pH was maintained at 13 without adding a 10 wt% aqueous solution of HCl.

비교예comparative example 2 2

실시예 1의 (c) 단계에서 HCl 10 중량% 수용액을 100 g으로 투입하여 pH를 8로 조절한 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Example 1 (c) was carried out in the same manner as in Example 1, except that 100 g of a 10 wt% aqueous solution of HCl was added to adjust the pH to 8.

조성(g)Composition (g) 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 water 19501950 19551955 14451445 19601960 19401940 19501950 아세트산 나트륨sodium acetate 00 00 00 00 3838 2525 염화나트륨sodium chloride 138138 140140 137137 111111 108108 124124

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 기재에 따른 실시예 1 내지 4는 (e-1) 단계 및 (e-2) 단계에서 탈수된 물의 총합 내에 잔류하는 아세트산 나트륨이 검출되지 않아 세척액을 증류하지 않고 폐수로 바로 방류할 수 있으므로 증류 공정을 필요치 않음을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, in Examples 1 to 4 according to the present description, sodium acetate remaining in the total of the water dehydrated in steps (e-1) and (e-2) was not detected, so the washing solution was not distilled. It was confirmed that the distillation process was not required because the wastewater could be directly discharged.

반면에, 염산을 투입하지 않은 비교예 1 및 염산이 투입되더라도 미반응 알칼리금속 수산화물과 알칼리금속 카르복실산염의 당량비 미만으로 투입된 비교예 2는 (e-1) 단계 및 (e-2) 단계에서 탈수된 물에 잔류하는 아세트산 나트륨의 함량이 과다하여 이를 제거하기 위한 증류공정을 거쳐야 하므로 에너지 소비량이 매우 커졌다.On the other hand, Comparative Example 1 in which hydrochloric acid was not added and Comparative Example 2 in which hydrochloric acid was added at an equivalent ratio of unreacted alkali metal hydroxide and alkali metal carboxylate was less than in steps (e-1) and (e-2) in steps (e-1) and (e-2) Since the content of sodium acetate remaining in the dehydrated water is excessive and it has to undergo a distillation process to remove it, energy consumption is very high.

Claims (13)

(a) 황 공급원, 알칼리금속 수산화물, 알칼리금속 카르복실산염, 유기 용매 및 물을 포함하는 혼합물을 가열하여 물을 증발시켜 잔존 혼합물을 얻는 단계;
(b) 상기 잔존 혼합물에 디할로겐화 방향족 화합물 및 유기 용매를 투입하고 중합반응시켜 중합반응물을 얻는 단계;
(c) 상기 중합반응물에 산을 미반응 알칼리금속 수산화물과 알칼리금속 카르복실산염의 당량합 이상으로 투입하여 알칼리금속 카르복실산염을 카르복실산으로 평형이동시키는 단계;
(d) 상기 카르복실산으로 평형이동된 중합반응물을 건조시켜 유기용매, 미반응 잔류 디할로겐화 방향족 화합물 및 카르복실산을 제거하는 단계;
(e) 상기 유기용매, 미반응 잔류 디할로겐화 방향족 화합물 및 카르복실산이 제거된 중합반응물을 세척액으로 세척하고 탈수하는 단계; 및
(f) 상기 탈수된 중합반응물을 건조하는 단계;를 포함하되,
상기 세척액은 물, 아세톤 또는 에탄올이고,
상기 (c) 단계의 산은 상기 중합반응물의 pH가 3 내지 6이 되는 양으로 투입하며,
상기 (e) 단계에서 탈수된 세척액은 알칼리금속 카르복실산염의 함량이 100 ppm 이하인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법.
(a) heating a mixture comprising a sulfur source, an alkali metal hydroxide, an alkali metal carboxylate, an organic solvent and water to evaporate the water to obtain a residual mixture;
(b) adding a dihalogenated aromatic compound and an organic solvent to the remaining mixture and performing a polymerization reaction to obtain a polymerization product;
(c) adding an acid to the polymerization product in an amount equal to or greater than the equivalent of an unreacted alkali metal hydroxide and an alkali metal carboxylate to balance the alkali metal carboxylate to carboxylic acid;
(d) removing the organic solvent, the unreacted residual dihalogenated aromatic compound and the carboxylic acid by drying the polymerized product equilibrium shifted to the carboxylic acid;
(e) washing the polymerization product from which the organic solvent, unreacted residual dihalogenated aromatic compound and carboxylic acid are removed with a washing solution and dehydrating; and
(f) drying the dehydrated polymerization product; including,
The washing solution is water, acetone or ethanol,
The acid of step (c) is added in an amount such that the pH of the polymerization product is 3 to 6,
The method for producing polyphenylene sulfide, characterized in that the washing solution dehydrated in step (e) has an alkali metal carboxylate content of 100 ppm or less.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 제거된 카르복실산을 염기성 화합물로 중화시켜 알칼리금속 카르복실산염으로 회수한 후 중합에 재사용하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법.
According to claim 1,
A method for producing polyphenylene sulfide, characterized in that the carboxylic acid removed in step (d) is neutralized with a basic compound, recovered as an alkali metal carboxylate, and then reused for polymerization.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서 물을 증발하기 위해 상기 혼합물을 교반하면서 170 내지 230 ℃ 온도에서 1 내지 3 시간 동안 가열하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법.
According to claim 1,
Method for producing polyphenylene sulfide, characterized in that heating the mixture at a temperature of 170 to 230 ℃ for 1 to 3 hours while stirring in order to evaporate the water in step (a).
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계의 중합은 200 내지 280 ℃ 조건 하에서 실시되는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법.
According to claim 1,
The polymerization of step (b) is a method for producing polyphenylene sulfide, characterized in that it is carried out under conditions of 200 to 280 ℃.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 건조는 120 내지 170 ℃ 및 0.05 내지 0.5bar에서 100 내지 150분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법.
According to claim 1,
The method for producing polyphenylene sulfide, characterized in that the drying in step (d) is carried out at 120 to 170 ℃ and 0.05 to 0.5 bar for 100 to 150 minutes.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 건조는 분별 증류기에서 실시되는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법.
According to claim 1,
The method for producing polyphenylene sulfide, characterized in that the drying in step (d) is carried out in a fractional distiller.
제1항에 있어서,
상기 (e) 단계는 중합반응물을 세척액으로 세척하고 탈수하는 (e-1) 단계와 상기 (e-1) 단계를 거친 중합반응물을 다시 세척액으로 세척하고 탈수하는 (e-2) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법.
According to claim 1,
The step (e) includes (e-1) washing and dehydrating the polymerized product with a washing solution and (e-2) washing and dehydrating the polymerized product that has undergone step (e-1) with a washing solution again Method for producing polyphenylene sulfide, characterized in that.
제9항에 있어서,
상기 (e-1) 단계에서 세척은 15 내지 30 ℃의 세척액으로 50 내지 80분 동안 실시하고, (e-2) 단계에서 세척은 75 내지 98℃의 물, 15 내지 30℃의 아세톤, 또는 15 내지 30℃의 에탄올,로 50 내지 80분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The washing in step (e-1) is carried out for 50 to 80 minutes with a washing solution at 15 to 30 °C, and washing in step (e-2) is water at 75 to 98 °C, acetone at 15 to 30 °C, or 15 A method for producing polyphenylene sulfide, characterized in that it is carried out for 50 to 80 minutes with ethanol at 30°C.
제1항에 있어서,
상기 황 공급원은, 황산수소 나트륨, 황화나트륨 및 황화칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법.
According to claim 1,
The sulfur source is a method for producing polyphenylene sulfide, characterized in that at least one selected from the group consisting of sodium hydrogen sulfate, sodium sulfide and potassium sulfide.
제1항에 있어서,
상기 알칼리금속 카르복실산염은 아세트산 리튬, 아세트산 나트륨, 아세트산 칼륨, 아세트산 마그네슘, 소듐 헥사노에이트, 리튬 헥사노에이트 및 리듐 벤조에이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법.
According to claim 1,
The alkali metal carboxylate is at least one selected from the group consisting of lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, magnesium acetate, sodium hexanoate, lithium hexanoate and lithium benzoate Preparation of polyphenylene sulfide Way.
제1항에 있어서,
상기 산은 염산, 황산, 아황산, 인산, 질산, 아초산, 포름산, 초산 및 프로피온산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌 설파이드의 제조방법.
According to claim 1,
The acid is hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, formic acid, acetic acid and a method for producing polyphenylene sulfide, characterized in that at least one selected from the group consisting of propionic acid.
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