一种不添加任何助剂的聚苯硫醚树脂工业合成工艺

摘要

本发明公开了一种不添加任何助剂的聚苯硫醚树脂工业合成工艺，原材料的配方如下，硫化钠：氢氧化钠：对二氯苯：N‑甲基‑2‑吡咯烷酮的摩尔比为0.93～1.15:1.00～1.28:1.98～2.98:1.18～1.48；工业合成工艺主要包含：在硫氢化钠脱水处理阶段，首先采用管道过滤器对硫氢化钠溶液进行过滤处理其中的机械杂质，然后加入配方中84%mol的NaOH对硫氢化钠进行化学处理；在缩聚阶段，加入加入无氧去离子水进一步对合成的聚苯硫醚树脂分子量和分子量分布系数适当调节，洗涤阶段采用去离子水反复洗涤3～6次，最后得到本发明的目标产品，在本发明所得产物中树脂的多分散系数较低且氧指数高，具有优异的电绝缘性能。

主权项

一种不添加任何助剂的聚苯硫醚树脂工业合成工艺，采用硫氢化钠、氢氧化钠和对二氯苯为原料、在 N‑甲基‑2‑吡咯烷酮溶剂中，经过缩聚合成聚苯硫醚树脂；其特征在于：上述原材料的配方如下，硫氢化钠:对二氯苯:N‑甲基‑2‑吡咯烷酮:氢氧化钠的摩尔比为：0.93～1.15:1.00～1.28:1.98～2.98:1.18～1.48；所述工业合成工艺的具体步骤为：1） 在硫氢化钠脱水处理阶段，将配方中的硫氢化钠加入到316L不锈钢反应釜中加热到80～90℃、用无氧去离子水配置成33～66%wt的硫氢化钠水溶液，然后将硫氢化钠水溶液输入保温温度为80～90℃的管道过滤器、进行机械杂质处理，该管道过滤器滤芯为纯钛金属过滤器，其滤芯孔径为0.0001μm、流量为33～66m³/h，然后将经过管道过滤器处理的硫氢化钠溶液输入下一级316L不锈钢反应釜待用；2）将配方中84%mol的氢氧化钠、用无氧去离子水配置成33～66%wt的氢氧化钠水溶液，再加入步骤1）得到的硫氢化钠水溶液，搅拌4～6min、使硫氢化钠与氢氧化钠充分反应，得到硫化钠水溶液、输入到夹套纯钛高压釜中待用；3）在另外一个纯钛高压釜中加入配方中的N‑甲基‑2‑吡咯烷酮，在搅拌的条件下、加入配方中的16%mol 的氢氧化钠，继续搅拌60～80min后待用；4）将步骤2）得到的硫化钠水溶液加入到步骤3）得到的N‑甲基‑2‑吡咯烷酮溶剂中，在通入氮气流量控制在60～80L/min的条件下，向盛有上述溶剂的纯钛高压釜的夹套中通入温度为300～320℃的导热油，先控制导热油的回流量为200～220L/min；当纯钛高压釜的釜温达到160℃时，控制导热油的流量为50～60 L/min，使釜温上升速率控制在0.5～0.8℃/min，同时氮气流量控制在20～30L/min；随着温度的上升，当溶剂的温度上升到190℃时，溶剂中的水分不断蒸发出来，当溶剂中的水分残留量为0.6～0.8mol/mol的硫化钠后待用；5）在步骤4）的纯钛高压釜中、加入配方中的对二氯苯，用氮气置换出反应釜中的空气，然后密闭纯钛高压釜；以0.3～0.6℃/min的升温速度、对纯钛高压釜进行加热，使其中混合物的温度上升到196±2℃时，在该温度下保温1～3h；然后以0.6～0.9℃/min的升温速度、使混合物的温度上升到216±2℃时，在该温度下保温1～2h；然后以0.8～1.1℃/min的升温速度、使混合物的温度上升到261±2℃时，在该温度下保温3～4h；然后以0.3～0.4℃/min的升温速度、又对纯钛高压釜进行加热，当混合物的温度上升到276±2℃时，在该温度下保温1～3h后待用；6）以10℃/min的降温速度、将步骤5）获得的聚合物混合浆料的温度降到140℃后，加入0.6～0.8mol/mol硫化钠的无氧去离子水，再使聚合物混合浆料的温度上升到260～280℃，并在该温度保温45～60min后待用；7）将步骤6）得到的聚合物混合浆料的温度下降到140～160℃时，将聚合物混合浆料放至离心过滤器进行固‑液分离，然后加入1.6～1.8mol/mol硫化钠的、溶解氧含量下降到1～3ppm范围之内的去离子水，再使反应釜的温度上升到190～220℃、并在该温度保温45～60min后待用；8）将步骤7）得到的聚合物混合浆料的温度下降到140～160℃时，将聚合物混合浆料放至离心过滤器进行固‑液分离，然后加入3.6～3.8：1mol/mol硫化钠的、溶解氧含量下降到1～3ppm范围之内的去离子水，再使反应釜的温度上升到190～220℃、并在该温度保温45～60min后；用冷却水降温、使得聚合物混合浆料的温度下降到100～120℃时，再对其进行固‑液分离；以此工艺条件反复操作3次，得到的聚苯硫醚树脂待用；9）将步骤8）得到的聚苯硫醚树脂加入4.6～6.8mol/mol硫化钠的、溶解氧含量下降到1～3ppm范围之内的去离子水，再使反应釜的温度上升到160～180℃、并在该温度保温45～60min后；用冷却水降温、使得聚苯硫醚树脂的温度下降到100～120℃时，再对其进行固‑液分离；以此工艺条件反复操作3次，将得到的聚苯硫醚树脂进行干燥，如此制得不用添加任何助剂的聚苯硫醚树脂。