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1、(10)申请公布号 CN 102985466 A (43)申请公布日 2013.03.20 CN 102985466 A *CN102985466A* (21)申请号 201180033612.5 (22)申请日 2011.07.06 159163/2010 2010.07.13 JP C08G 75/02(2006.01) (71)申请人 株式会社吴羽 地址 日本东京都 (72)发明人 木村崇之 小泉智义 松崎光浩 (74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247 代理人 李照明 段承恩 (54) 发明名称 聚芳撑硫醚的制造方法和制造装置 (57) 摘要 本发明提供了聚芳撑硫醚 (PA。
2、S) 的制造方法 以及聚芳撑硫醚的制造装置, 所述 PAS 的制造方 法包含以下工序 : 在有机酰胺溶剂中由作为碱金 属 ( 氢 ) 硫化物的硫源与二卤代芳香族化合物生 成 PAS 的聚合工序 ; PAS 粒子的分离工序 ; 利用水 和 / 或有机溶剂进行的 PAS 粒子清洗工序, 其是 使含有 PAS 粒子的水性浆液的下向流和清洗液的 上向流连续对向流动接触的对向流动清洗工序 ; 将洗后排液用填装有微缝隙式过滤器的 PAS 粒子 再分离手段捕捉, 接下来优选使用反洗机构从该 微缝隙式过滤器将 PAS 粒子再分离出来并排出的 PAS粒子再分离工序 ; 和将排出的PAS粒子回收的 工序。 (30。
3、)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.01.07 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/065461 2011.07.06 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/008340 JA 2012.01.19 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 21 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 21 页 附图 2 页 1/3 页 2 1. 一种聚芳撑硫醚的制造方法, 包含以下工序 : 聚合工序 : 在有机酰胺溶剂中使选自碱金属硫化物和碱金属氢硫化物中的至少一种硫 源、 与二卤代芳香族。
4、化合物进行聚合反应, 生成聚芳撑硫醚 ; 分离工序 : 从含有生成的聚芳撑硫醚的反应液中分离出聚芳撑硫醚粒子 ; 对向流动清洗工序 : 是使用选自水、 有机溶剂、 和水与有机溶剂的混合溶液中的至少一 种清洗液对分离出的聚芳撑硫醚粒子进行清洗的工序, 其中, 在清洗槽内使含有聚芳撑硫 醚粒子的水性浆液向下方行进, 同时使清洗液向上方行进而与该水性浆液连续地对向流动 接触, 进行对向流动清洗, 并从下方排出聚芳撑硫醚粒子, 从上方排出洗后排液 ; 聚芳撑硫醚粒子的再分离工序 : 将从清洗槽排出的洗后排液供给到填装有微缝隙式过 滤器的聚芳撑硫醚粒子再分离机构, 捕捉聚芳撑硫醚粒子, 接下来从微缝隙式。
5、过滤器中将 聚芳撑硫醚粒子再分离出来并排出 ; 以及 回收工序 : 回收排出来的聚芳撑硫醚粒子。 2. 如权利要求 1 所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 包含多个所述对向流动清洗工序和聚 芳撑硫醚粒子的再分离工序。 3. 如权利要求 1 所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 所述清洗槽是清洗塔。 4. 如权利要求 1 所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 所述含有聚芳撑硫醚粒子的水性浆液 中含有酸性化合物。 5. 如权利要求 1 所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 所述聚合工序是 : 在有机酰胺溶剂中, 使选自碱金属硫化物和碱金属氢硫化物中的至少一种硫源与二卤代芳香族化合物在相分 离剂的存在下、 在 170 290的温。
6、度下进行聚合反应。 6. 如权利要求 1 所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 所述聚合工序是 : 在有机酰胺溶剂 中使选自碱金属硫化物和碱金属氢硫化物中的至少一种硫源与二卤代芳香族化合物在 170 270的温度下进行聚合反应, 在二卤代芳香族化合物的转化率变为 30% 以上之际, 使聚合反应体系内存在相分离剂, 在 245 290的温度下使聚合反应继续进行。 7. 如权利要求 1 所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 所述聚合工序是至少 2 阶段的聚合工 序, 其包含 : 前段聚合工序 : 在有机酰胺溶剂中使选自碱金属硫化物和碱金属氢硫化物中的至少 一种硫源与二卤代芳香族化合物进行聚合反应, 生成该二卤代芳。
7、香族化合物的转化率是 80 99的聚合物 ; 以及 后段聚合工序 : 在相分离剂的存在下、 在聚合反应体系内混合存在有生成聚合物浓相 和生成聚合物稀相的相分离状态下使聚合反应继续进行。 8. 如权利要求 1 所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 所述聚合工序是至少 2 阶段的聚合工 序, 其包含 : 前段聚合工序 : 在有机酰胺溶剂中、 使选自碱金属硫化物和碱金属氢硫化物中的至少 一种硫源与二卤代芳香族化合物在相对于 1 摩尔贡献硫源有 0.02 2.0 摩尔的水存在的 状态下、 在 170 270的温度下进行聚合反应, 生成该二卤代芳香族化合物的转化率是 80 99的聚合物 ; 以及 后段聚合工序 。
8、: 调整聚合反应体系内的水量成相对于 1 摩尔贡献硫源有超过 2.0 摩尔 且为10摩尔以下的水存在的状态, 同时在245290的温度下、 在聚合反应体系内混合存 权 利 要 求 书 CN 102985466 A 2 2/3 页 3 在有生成聚合物浓相和生成聚合物稀相的相分离状态下使聚合反应继续进行。 9. 如权利要求 7 所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 在所述后段聚合工序中, 调整聚合反 应体系内的水量成相对于 1 摩尔贡献硫源有超过 2.0 摩尔且为 10 摩尔以下的水存在的状 态, 同时 使选自有机羧酸金属盐、 有机磺酸金属盐、 碱金属卤化物、 碱土金属卤化物、 芳香族羧 酸的碱土金属盐、。
9、 磷酸碱金属盐、 醇类、 和饱和开链烃类中的至少一种相分离剂相对于 1 摩 尔贡献硫源在 0.01 3 摩尔的范围内存在。 10. 如权利要求 1 所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 在所述聚合工序之前配置了以下工 序 : 脱水工序 : 对含有有机酰胺溶剂、 含碱金属氢硫化物的硫源、 和相对于 1 摩尔该碱金属 氢硫化物为0.951.05摩尔的碱金属氢氧化物的混合物进行加热, 使它们反应, 从含有该 混合物的体系内将含有水的馏出物的至少一部分排到体系外 ; 以及 加料工序 : 在脱水工序之后、 向残留在体系内的混合物中根据需要添加碱金属氢氧化 物和水, 从而调整成 : 伴随脱水时生成的硫化氢而生成的。
10、碱金属氢氧化物的摩尔数、 在脱水 前添加的碱金属氢氧化物的摩尔数、 以及在脱水后添加的碱金属氢氧化物的摩尔数的总摩 尔数相对于 1 摩尔贡献硫源为 1.00 1.09 摩尔, 并且水的摩尔数相对于 1 摩尔贡献硫源 为 0.02 2.0 摩尔。 11. 如权利要求 1 所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 在所述分离工序之前, 添加相分离 剂。 12. 如权利要求 511 的任一项所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 所述相分离剂是选自 水、 有机羧酸金属盐、 有机磺酸金属盐、 碱金属卤化物、 碱土金属卤化物、 芳香族羧酸的碱土 金属盐、 磷酸碱金属盐、 醇类、 和饱和开链烃类中的至少一种。 13. 如权利要。
11、求 12 所述的聚芳撑硫醚的制造方法, 所述相分离剂是相对于 1 摩尔贡献 硫源为 0.5 10 摩尔的水、 和 0.001 0.7 摩尔的有机羧酸金属盐。 14. 一种聚芳撑硫醚的制造装置, 具备 : 聚合装置 : 用于使选自碱金属硫化物和碱金属氢硫化物中的至少一种硫源与二卤代芳 香族化合物在有机酰胺溶剂中进行聚合反应, 生成聚芳撑硫醚 ; 分离装置 : 用于从含有生成的聚芳撑硫醚的反应液中分离出聚芳撑硫醚粒子 ; 对向流动清洗装置 : 是使用选自水、 有机溶剂、 和水与有机溶剂的混合溶液中的至少一 种清洗液对分离出的聚芳撑硫醚粒子进行清洗的装置, 在清洗槽内使含有聚芳撑硫醚粒子 的水性浆液。
12、向下方行进, 同时使清洗液向上方行进而与该水性浆液连续地对向流动接触, 进行对向流动清洗, 并从下方排出聚芳撑硫醚粒子, 从上方排出洗后排液 ; 聚芳撑硫醚粒子的再分离装置 : 其具有填装有微缝隙式过滤器的聚芳撑硫醚粒子捕捉 机构和反洗机构, 所述聚芳撑硫醚粒子捕捉机构被供给从清洗槽排出的洗后排液, 能够捕 捉聚芳撑硫醚粒子, 所述反洗机构从微缝隙式过滤器中将聚芳撑硫醚粒子再分离出来并排 出 ; 以及 回收装置 : 回收排出来的聚芳撑硫醚粒子。 15. 如权利要求 14 所述的聚芳撑硫醚的制造装置, 具备多个所述对向流动清洗装置和 权 利 要 求 书 CN 102985466 A 3 3/3 。
13、页 4 所述聚芳撑硫醚粒子的再分离装置。 16. 如权利要求 14 所述的聚芳撑硫醚的制造装置, 所述清洗槽是清洗塔。 权 利 要 求 书 CN 102985466 A 4 1/21 页 5 聚芳撑硫醚的制造方法和制造装置 技术领域 0001 本发明涉及聚芳撑硫醚的制造方法和该方法中使用的制造装置, 所述聚芳撑硫醚 的制造方法是包含聚合工序、 分离工序、 清洗工序、 和回收工序的聚芳撑硫醚的制造方法, 通过包含特有的对向流动清洗工序和粒子的再分离工序实现了高品质聚芳撑硫醚的稳定 生产和产品收率的提高, 而且能够降低洗后排液对环境的负担。 背景技术 0002 以聚苯硫醚 ( 下文中有时简称作 “。
14、PPS” 。) 为代表的聚芳撑硫醚 ( 下文中有时简 称作 “PAS” 。) 是耐热性、 耐化学性、 阻燃性、 机械强度、 电气特性、 尺寸稳定性等优异的工 程塑料。PAS 通过挤出成型、 注射成型、 压缩成型等的通常熔融加工法能够成型出各种成型 品、 膜、 片、 纤维等, 所以能够在电气机器、 电子设备、 汽车机器、 包装材料等广泛的技术领域 中使用。 0003 作为PAS的代表性制造方法, 已知有以下方法 : 在N-甲基-2-吡咯烷酮(下文中有 时简称作 “NMP” 。 )等的有机酰胺溶剂中使硫源与、 对二氯苯(下文中有时简称作 “pDCB” 。 ) 等二卤代芳香族化合物(下文中有时简称作。
15、 “DHA” 。 )在加热条件下反应。 作为硫源通常使 用碱金属硫化物、 碱金属氢硫化物、 或它们的混合物。在作为硫源使用碱金属氢硫化物时, 要组合使用碱金属氢硫化物和碱金属氢氧化物。 0004 硫源与二卤代芳香族化合物之间的聚合反应是脱盐缩聚反应, 反应后生成大量的 NaCl 等盐 ( 即、 碱金属卤化物 )。此外, 由于是含硫化合物的反应, 所以会生成或副生硫化 氢。因此, 过去将经聚合反应生成的 PAS 从反应液中分离出来, 回收后, 将回收得到的聚合 物用水、 有机溶剂、 或水与有机溶剂的混合物等清洗液进行清洗, 在除去有机酰胺溶剂的同 时, 除去 NaCl 等盐、 硫化氢。 0005。
16、 作为清洗方法大致有间歇清洗和连续清洗。 0006 间歇清洗是将回收得到的聚合物一次性或分批在清洗槽中用清洗液搅拌清洗规 定时间的方法, 通常是将其反复多次进行的方法。例如, 专利文献 1( 日本特开平 6-192423 号公报 ; 与欧州专利申请公开第 0594189 号对应 ) 提出了将 PAS 在清洗容器和清洗罐中清 洗的方法, 但由于清洗槽需要是 1 个或多个, 因而设备复杂, 建造费用大, 而且会导致清洗 液的消耗量增加、 排液的处理量增加、 搅拌动力增大, 不能避免运转成本上升。 0007 与此相对, 作为连续清洗提出了将湿润状态的聚合物和作为清洗液的有机溶剂或 水进行对向流动接触。
17、的方法。例如, 专利文献 2( 国际公开第 2003/048231 号 ; 与美国专利 申请公开第 2005/0087215 号对应 ) 中提出了使用具备下向管部和上向管部的大致 V 字状 的管装置, 使含有聚合物的聚合浆液和清洗液进行对向流动接触, 在专利文献 3( 日本特开 平 3-86287 号公报 ; 美国专利第 5,143,554 号对应 ) 中提出了在具有串联连续配置的静态 混合单元的、 垂直竖立设置的管状体内使 PPS 等粉粒状树脂和清洗液进行对向流动接触。 此外, 在专利文献 4( 日本特表 2003-516846 号公报 ; 与美国专利申请公开第 2003/0150804 号。
18、对应 ) 中提出了, 使含有 PAS 的第一液相和水等第二液相在 PAS 在重力作用下沉降的 说 明 书 CN 102985466 A 5 2/21 页 6 同时与其对向流动接触, 使 PAS 转移到第二液相的方法。进而, 在专利文献 5( 日本特表 2008-513186 号公报 ; 美国专利申请公开第 2008/0025143 号对应 ) 中提出了使用具有多个 搅拌室的竖式固液接触装置作为 PAS 树脂粒子的清洗装置, 公开了使含有 PAS 的浆液的下 降流和水等清洗液的上升流对向流动接触。 0008 进而, 过去还知道反复进行连续清洗, 以及在连续清洗之前组合进行间歇清洗和 连续清洗。 。
19、0009 在采用将湿润状态的聚合物与作为清洗液的有机溶剂或水进行对向流动接触的 连续清洗时, 具有以下优点 : 清洗效率高, 设备简单, 运转成本低。特别是, 使含有 PAS 粒子 的水性浆液的下降流和清洗液的上升流对向流动接触、 将清洗后的 PAS 从清洗装置的下方 排出、 将洗后排液从清洗装置的上方排出的方法, 由于比重比水大的 PAS 粒子会通过重力 在清洗液中自然下落, 所以更高效, 设备也更简单。此外, 在该方法中, 能够通过调节含有 PAS 粒子的水性浆液的供给量和清洗液的供给量来容易地控制清洗速度。 0010 PAS 本来是比重比清洗液大, 但由于含有 PAS 粒子的水性浆液、 。
20、清洗液的组成、 温 度条件等的不同, 有时PAS粒子的沉降会受到妨碍, 特别是, 粒径较小的PAS粒子, 不仅难以 沉降, 而且有时会朝清洗液的液面上浮。上浮到清洗液的液面附近的 PAS 粒子有时会随洗 后排液的排出而流到对向流动清洗装置的外部, 而且随洗后排液的排出流到对向流动清洗 装置外部的 PAS 粒子的粒径、 粒径分布、 以及流出量等不能被切实地预测。这些流出的 PAS 粒子中含有一部分粒径非常小的 PAS 等、 难以在 PAS 产品用途中使用的粒子, 但大多的粒 子, 如果回收, 是可以在产品用途中使用的。 因此, 对向流动清洗装置, 如果有随洗后排液的 排出而流出的 PAS, 则有。
21、产品批次之间粒径、 粒径分布不同的情况, 以及 PAS 产品收率降低, 而且使洗后排液得到净化的处理变得麻烦, 不能稳定制造高品质 PAS, 因而需要得到改善。 如果用极小开口径的过滤器将洗后排液过滤, 当然可以防止 PAS 粒子的流出, 但不能避免 以下问题 : 1)再分离PAS粒子需要高成本 ; 2)若长期运转, 过滤器就堵塞 ; 3)微细的PAS粒 子也会被再分离, 因而难以将 PAS 全体的品质保持在标准值, 难以管理, 等等。 0011 进而, 被认为是由于包括过滤器在内的分离装置的原因, 金属粒子、 过滤材料的碎 片等的异物混入到通过洗后排液过滤、 再分离出的 PAS 粒子中, 污。
22、染严重, 本领域的技术人 员不想将其作为产品回收。 0012 现有技术文献 0013 专利文献 0014 专利文献 1: 日本特开平 6-192423 号公报 0015 专利文献 2: 国际公开第 2003/048231 号 0016 专利文献 3: 日本特开平 3-86287 号公报 0017 专利文献 4: 日本特表 2003-516846 号公报 0018 专利文献 5: 日本特表 2008-513186 号公报 发明内容 0019 发明要解决的课题 0020 本发明的课题是提供, 通过将在 PAS 粒子的对向流动清洗中伴随清洗液的排出而 被排出的 PAS 粒子切实再分离、 作为产品回收。
23、, 由此能够长期有效地以高收率制造高品质 说 明 书 CN 102985466 A 6 3/21 页 7 的PAS、 降低洗后排液的净化所需成本的PAS制造方法、 和适合该制造方法的PAS制造装置。 0021 解决课题的手段 0022 本发明人对上述课题进行了深入研究, 结果发现, 通过将在 PAS 粒子的对向流 动清洗方法和清洗装置中伴随清洗液的排出而被排出的 PAS 粒子使用微缝隙式过滤器 (microslit filter) 捕捉, 接下来进行反洗等, 从微缝隙式过滤器将 PAS 粒子再分离出来 并排出、 回收, 反复进行上述操作, 能够以高收率长期有效地得到高品质的 PAS 粒子。 0。
24、023 于是, 本发明提供了以下 PAS 的制造方法, 其包含以下工序 : 0024 聚合工序 : 在有机酰胺溶剂中使选自碱金属硫化物和碱金属氢硫化物中的至少一 种硫源、 与二卤代芳香族化合物进行聚合反应, 生成PAS ; 分离工序 : 从含有生成的PAS的反 应液中分离出 PAS 粒子 ; 对向流动清洗工序 : 是使用选自水、 有机溶剂、 和水与有机溶剂的 混合溶液中的至少一种清洗液对分离出的 PAS 粒子进行清洗的工序, 其中, 在清洗槽内使 含有 PAS 粒子的水性浆液向下方行进, 同时使清洗液向上方行进而与该水性浆液连续地对 向流动接触, 进行对向流动清洗, 并从下方排出 PAS 粒子。
25、, 从上方排出洗后排液 ; PAS 粒子的 再分离工序 : 将从清洗槽排出的洗后排液供给到填装有微缝隙式过滤器的 PAS 粒子再分离 机构, 捕捉 PAS 粒子, 接下来从微缝隙式过滤器中将 PAS 粒子再分离出来并排出 ; 以及回收 工序 : 回收排出来的 PAS 粒子。 0025 此外, 本发明提供了以下实施方式。 0026 (1) 上述PAS的制造方法, 包含多个所述对向流动清洗工序和PAS粒子的再分离工 序。 0027 (2) 上述 PAS 的制造方法, 所述清洗槽是清洗塔。 0028 (3) 上述 PAS 的制造方法, 所述含有 PAS 粒子的水性浆液中含有酸性化合物。 0029 (。
26、4) 上述 PAS 的制造方法, 所述聚合工序是 : 在有机酰胺溶剂中, 使选自碱金属硫 化物和碱金属氢硫化物中的至少一种硫源与二卤代芳香族化合物在相分离剂的存在下、 在 170 290的温度下进行聚合反应。 0030 (5) 上述 PAS 的制造方法, 所述聚合工序是 : 在有机酰胺溶剂中使选自碱金属硫化 物和碱金属氢硫化物中的至少一种硫源与二卤代芳香族化合物在 170 270的温度下进 行聚合反应, 在二卤代芳香族化合物的转化率变为 30% 以上之际, 使聚合反应体系内存在 相分离剂, 在 245 290的温度下使聚合反应继续进行。 0031 (6) 上述 PAS 的制造方法, 所述聚合工。
27、序是至少 2 阶段的聚合工序, 其包含 : 前段 聚合工序 : 在有机酰胺溶剂中使选自碱金属硫化物和碱金属氢硫化物中的至少一种硫源与 二卤代芳香族化合物进行聚合反应, 生成该二卤代芳香族化合物的转化率是 80 99的 聚合物 ; 以及后段聚合工序 : 在相分离剂的存在下、 在聚合反应体系内混合存在有生成聚 合物浓相和生成聚合物稀相的相分离状态下使聚合反应继续进行。 0032 (7) 上述 PAS 的制造方法, 所述聚合工序是至少 2 阶段的聚合工序, 其包含 : 前段 聚合工序 : 在有机酰胺溶剂中、 使选自碱金属硫化物和碱金属氢硫化物中的至少一种硫源 与二卤代芳香族化合物在相对于 1 摩尔贡。
28、献硫源有 0.02 2.0 摩尔的水存在的状态下、 在 170 270的温度下进行聚合反应, 生成该二卤代芳香族化合物的转化率是 80 99的 聚合物 ; 以及后段聚合工序 : 调整聚合反应体系内的水量成相对于 1 摩尔贡献硫源有超过 2.0 摩尔且为 10 摩尔以下的水存在的状态, 同时在 245 290的温度下、 在聚合反应体系 说 明 书 CN 102985466 A 7 4/21 页 8 内混合存在有生成聚合物浓相和生成聚合物稀相的相分离状态下使聚合反应继续进行。 0033 (8) 上述 PAS 的制造方法, 在所述后段聚合工序中, 调整聚合反应体系内的水量成 相对于 1 摩尔贡献硫源。
29、有超过 2.0 摩尔且为 10 摩尔以下的水存在的状态, 同时使选自有 机羧酸金属盐、 有机磺酸金属盐、 碱金属卤化物、 碱土金属卤化物、 芳香族羧酸的碱土金属 盐、 磷酸碱金属盐、 醇类、 和饱和开链烃类中的至少一种相分离剂相对于 1 摩尔贡献硫源在 0.01 3 摩尔的范围内存在。 0034 (9) 上述 PAS 的制造方法, 在所述聚合工序之前配置了以下工序 : 0035 脱水工序 : 对含有有机酰胺溶剂、 含碱金属氢硫化物的硫源、 和相对于 1 摩尔该碱 金属氢硫化物为0.951.05摩尔的碱金属氢氧化物的混合物进行加热, 使它们反应, 从含 有该混合物的体系内将含有水的馏出物的至少一。
30、部分排到体系外 ; 以及 0036 加料工序 : 在脱水工序之后、 向残留在体系内的混合物中根据需要添加碱金属氢 氧化物和水, 从而调整成 : 伴随脱水时生成的硫化氢而生成的碱金属氢氧化物的摩尔数、 在 脱水前添加的碱金属氢氧化物的摩尔数、 以及在脱水后添加的碱金属氢氧化物的摩尔数的 总摩尔数相对于 1 摩尔贡献硫源为 1.00 1.09 摩尔, 并且水的摩尔数相对于 1 摩尔贡献 硫源为 0.02 2.0 摩尔。 0037 (10) 上述 PAS 的制造方法, 在所述分离工序之前, 添加相分离剂。 0038 (11) 上述 PAS 的制造方法, 所述相分离剂是选自水、 有机羧酸金属盐、 有机。
31、磺酸金 属盐、 碱金属卤化物、 碱土金属卤化物、 芳香族羧酸的碱土金属盐、 磷酸碱金属盐、 醇类、 和 饱和开链烃类中的至少一种。 0039 (12) 上述 PAS 的制造方法, 所述相分离剂是相对于 1 摩尔贡献硫源为 0.5 10 摩 尔的水、 和 0.001 0.7 摩尔的有机羧酸金属盐。 0040 进而本发明提供了一种 PAS 的制造装置, 具备 : 0041 聚合装置 : 用于使选自碱金属硫化物和碱金属氢硫化物中的至少一种硫源与二卤 代芳香族化合物在有机酰胺溶剂中进行聚合反应, 生成 PAS ; 0042 分离装置 : 用于从含有生成的 PAS 的反应液中分离出 PAS 粒子 ; 0。
32、043 对向流动清洗装置 : 是使用选自水、 有机溶剂、 和水与有机溶剂的混合溶液中的至 少一种清洗液对分离出的 PAS 粒子进行清洗的装置, 在清洗槽内使含有 PAS 粒子的水性浆 液向下方行进, 同时使清洗液向上方行进而与该水性浆液连续地对向流动接触, 进行对向 流动清洗, 并从下方排出 PAS 粒子, 从上方排出洗后排液 ; 0044 PAS 粒子的再分离装置 : 其具有填装有微缝隙式过滤器的 PAS 粒子捕捉机构和反 洗机构, 所述 PAS 粒子捕捉机构被供给从清洗槽排出的洗后排液, 能够捕捉 PAS 粒子, 所述 反洗机构从微缝隙式过滤器中将 PAS 粒子再分离出来并排出 ; 004。
33、5 以及回收装置 : 回收排出来的 PAS 粒子。 0046 此外, 本发明作为 PAS 的制造装置提供了以下实施方式。 0047 (1) 上述PAS的制造装置, 具备多个所述对向流动清洗装置和所述PAS粒子的再分 离装置。 0048 (2) 上述 PAS 的制造装置, 所述清洗槽是清洗塔。 0049 发明效果 0050 本发明是包含聚合工序、 分离工序、 对向流动清洗工序、 PAS 粒子再分离工序、 和回 说 明 书 CN 102985466 A 8 5/21 页 9 收工序的PAS制造方法, 因而发挥出以下效果 : 能够使伴随清洗液的排出而被排出的PAS粒 子基本全部再分离并回收, 能够长。
34、期有效地以高收率制造高品质的 PAS。 0051 此外, 本发明是具备聚合装置、 分离装置、 对向流动清洗装置、 PAS 粒子的再分离装 置、 和回收装置的 PAS 制造装置, 因而发挥出以下效果 : 能够将伴随清洗液的排出而被排出 的 PAS 粒子基本全部再分离, 长期有效地以高收率制造高品质的 PAS。 0052 结果, 由本发明的PAS制造方法和制造装置得到的PAS适合用于挤出成型、 注射成 型、 压缩成型等通常的熔融加工法, 能够很好地在以电子部件的密封材料、 被覆材料为代表 的电气电子设备、 汽车机器等广泛领域中使用。 附图说明 0053 图 1 是本发明的对向流动清洗装置、 PAS。
35、 粒子的再分离装置和回收装置的具体例 的概念图。 0054 图 2 是本发明的对向流动清洗装置的具体例的概略图。 具体实施方式 0055 I. 聚合反应成分 0056 1. 硫源 0057 本发明中, 作为硫源使用选自碱金属硫化物和碱金属氢硫化物中的至少一种硫 源。作为碱金属硫化物, 可以列举出硫化锂、 硫化钠、 硫化钾、 硫化铷、 硫化铯、 和它们中 2 种 以上的混合物等。 作为碱金属氢硫化物, 可以列举出氢硫化锂、 氢硫化钠、 氢硫化钾、 氢硫化 铷、 氢硫化铯、 和它们中 2 种以上的混合物等。 0058 碱金属硫化物可以使用无水物、 水和物、 水溶液中的任一种。其中, 在工业上能够 。
36、以低廉的价格获得方面, 优选硫化钠和硫化锂。碱金属硫化物以水溶液等的水性混合物 ( 即、 与具有流动性的水之间的混合物 ) 的形式使用, 这从处理操作、 计量等观点考虑为优 选。 0059 碱金属氢硫化物可以使用无水物、 水和物、 水溶液中的任一种。其中, 在工业上能 够以低廉的价格获得方面, 优选氢硫化钠和氢硫化锂。碱金属氢硫化物以水溶液或水性混 合物 ( 即、 与具有流动性的水之间的混合物 ) 的形式使用, 这从处理操作、 计量等观点考虑 为优选。 0060 本发明中使用的碱金属硫化物中, 也可以含有少量的碱金属氢硫化物。 这种情况, 碱金属硫化物和碱金属氢硫化物的总摩尔量成为在根据需要而。
37、配置的脱水工序后、 在聚合 工序中供给聚合反应的硫源、 即 “贡献硫源” 。 0061 在本发明使用的碱金属氢硫化物中, 还可以含有少量的碱金属硫化物。在这种情 况中, 碱金属氢硫化物和碱金属硫化物的总摩尔量成为贡献硫源。在混合使用碱金属硫化 物和碱金属氢硫化物的情况, 当然两者的混合成为贡献硫源。 0062 在硫源含有碱金属氢硫化物的情况, 要并用碱金属氢氧化物。作为碱金属氢氧化 物, 可以列举出氢氧化锂、 氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化铷、 氢氧化铯、 和它们中 2 种以上的 混合物。其中, 在工业上能够以低廉的价格获得方面, 优选氢氧化钠和氢氧化锂。碱金属氢 氧化物优选以水溶液或水性混合。
38、物的形式使用。 说 明 书 CN 102985466 A 9 6/21 页 10 0063 本发明的 PAS 制造方法中, 应在脱水工序中脱去的水分是指水和水、 水溶液的水 介质、 以及通过与碱金属氢硫化物、 碱金属氢氧化物之间的反应等而副生出的水等。 0064 2. 二卤代芳香族化合物 0065 本发明中使用的二卤代芳香族化合物(DHA)是在芳香环上具有直接键合的2个卤 原子的二卤代芳香族化合物。 卤原子是指氟、 氯、 溴、 和碘各原子, 在同一个二卤代芳香族化 合物中, 2 个卤原子可以相同也可以不同。这些二卤代芳香族化合物可以分别单独、 或 2 种 以上组合使用。作为二卤代芳香族化合物的。
39、具体例, 可以列举出例如, 邻二卤代苯、 间二卤 代苯、 对二卤代苯、 二卤代甲苯、 二卤代萘、 甲氧基 - 二卤代苯、 二卤代联苯、 二卤代苯甲酸、 二卤代二苯基醚、 二卤代二苯基砜、 二卤代二苯亚砜、 二卤代二苯甲酮等。 在这些之中, 优选 对二卤代苯、 间二卤代苯、 和它们中两者的混合物, 更优选对二卤代苯、 特别优选使用对二 氯苯 (pDCB)。 0066 聚合反应中使用的二卤代芳香族化合物的进料量, 相对于在聚合工序的聚合反应 开始时存在的、 即、 在根据需要而配置的脱水工序后在加料工序中存在的、 在聚合工序中被 供给聚合反应的硫源 ( 下文中称作 “贡献硫源” 。这里是碱金属硫化物。
40、和 / 或碱金属氢硫化 物。)1 摩尔, 通常为 0.90 1.50 摩尔、 优选为 1.00 1.10 摩尔、 更优选为 1.00 1.09 摩尔、 特别优选为超过 1.00 摩尔、 且 1.09 摩尔以下。很多情况、 该二卤代芳香族化合物的 进料量是 1.01 1.09 摩尔的范围内时能够得到良好结果。在二卤代芳香族化合物相对于 硫源的加入摩尔比变得过大时, 生成高分子量聚合物困难。 另一方面, 在二卤代芳香族化合 物相对于硫源的加入摩尔比变得过小时, 容易发生分解反应, 实施稳定的聚合反应困难。 0067 3. 支化交联剂 0068 为了在生成 PAS 中导入分支或交联结构, 可以并用键。
41、合了 3 个以上卤原子的多卤 代化合物 ( 可以不必是芳香族化合物 )、 含活性氢的卤代芳香族化合物、 卤代芳香族硝基化 合物等。作为支化 交联剂的多卤代化合物, 优选列举三卤代苯。此外, 为了在生成 PAS 树 脂上形成特定结构的末端、 或调节聚合反应、 分子量, 可以并用单卤代化合物。单卤代化合 物不仅可以使用单卤代芳香族化合物, 也可以使用单卤代脂肪族化合物。 0069 4. 有机酰胺溶剂 0070 本发明中, 作为脱水反应和聚合反应的溶剂, 使用作为非质子性极性有机溶剂的 有机酰胺溶剂。有机酰胺溶剂优选在高温下对碱稳定的。作为有机酰胺溶剂的具体例, 可 以列举出 N,N- 二甲基甲酰胺。
42、、 N,N- 二甲基乙酰胺等的酰胺化合物 ; N- 甲基 - 己内酰胺 等的 N- 烷基己内酰胺化合物 ; N- 甲基 -2- 吡咯烷酮、 N- 环己基 -2- 吡咯烷酮等的 N- 烷基 吡咯烷酮化合物或 N- 环烷基吡咯烷酮化合物 ; 1,3- 二烷基 -2- 咪唑烷酮等 N,N- 二烷基咪 唑烷酮化合物 ; 四甲基脲等的四烷基脲化合物 ; 六甲基磷酸三酰胺等的六烷基磷酸三酰胺 化合物等。这些有机酰胺溶剂既可以分别单独使用, 也可以 2 种以上组合使用。 0071 在这些有机酰胺溶剂中, 优选 N- 烷基吡咯烷酮化合物、 N- 环烷基吡咯烷酮化合 物、 N- 烷基己内酰胺化合物、 和 N,N。
43、- 二烷基咪唑烷酮化合物、 特别优选使用 N- 甲基 -2- 吡 咯烷酮 (NMP)、 N- 甲基 - 己内酰胺、 和 1,3- 二烷基 -2- 咪唑烷酮。本发明的聚合反应中 使用的有机酰胺溶剂的使用量, 相对于每摩尔硫源, 通常在 0.1 10kg 的范围。 0072 5. 聚合助剂 0073 本发明中为了促进聚合反应, 根据需要可以使用各种聚合助剂。作为聚合助剂的 说 明 书 CN 102985466 A 10 7/21 页 11 具体例, 可以列举出通常作为 PAS 的聚合助剂公知的水、 有机羧酸金属盐、 有机磺酸金属 盐、 卤化锂等的碱金属卤化物、 碱土金属卤化物、 芳香族羧酸的碱土金。
44、属盐、 磷酸碱金属盐、 醇类、 饱和开链烃类、 和它们中 2 种以上的混合物等。作为有机羧酸金属盐优选碱金属羧 酸盐。作为碱金属羧酸盐, 可以列举出例如, 乙酸锂、 乙酸钠、 乙酸钾、 丙酸钠、 戊酸锂、 苯甲 酸锂、 苯甲酸钠、 苯乙酸钠、 对甲基苯甲酸钾、 和它们中 2 种以上的混合物。作为碱金属羧 酸盐, 由于能够以低廉价格获得, 特别优选为乙酸钠。聚合助剂的使用量, 根据化合物的种 类而异, 相对于 1 摩尔贡献硫源, 通常为 0.01 10 摩尔、 优选为 0.1 2 摩尔、 更优选为 0.2 1.8 摩尔、 特别优选为 0.3 1.7 摩尔的范围内。聚合助剂是有机羧酸金属盐、 有机。
45、 磺酸盐、 和碱金属卤化物的情况, 其使用量的上限是, 相对于1摩尔贡献硫源, 优选为1摩尔 以下、 更优选为 0.8 摩尔以下。 0074 6. 相分离剂 0075 本发明中, 为了促进聚合反应, 以短时间得到高聚合度的 PAS, 优选使用各种相分 离剂。相分离剂是是在其本身或少量水的共存下, 在有机酰胺溶剂中溶解, 具有降低 PAS 在 有机酰胺溶剂中溶解性的作用的化合物。相分离剂本身是不是 PAS 的溶剂的化合物。此 外, 本发明中, 可以在分离工序之前、 即在聚合工序末期、 聚合工序刚结束时、 或聚合工序结 束后, 添加相分离剂, 形成粒状的 PAS, 在分离工序中分离出该粒状的 PA。
46、S 粒子。 0076 作为相分离剂, 可以使用通常在 PAS 的技术领域中发挥相分离剂功能而为人所知 的化合物。 相分离剂中也包括可以作为上述聚合助剂使用的化合物, 但这里相分离剂是指, 在以相分离状态进行聚合反应的工序即、 相分离聚合工序中以能够发挥相分离剂作用的量 使用的化合物。 作为相分离剂的具体例, 可以列举出水、 有机羧酸金属盐、 有机磺酸金属盐、 卤化锂等的碱金属卤化物、 碱土金属卤化物、 芳香族羧酸的碱土金属盐、 磷酸碱金属盐、 醇 类、 饱和开链烃类等。 作为有机羧酸金属盐优选例如, 乙酸锂、 乙酸钠、 乙酸钾、 丙酸钠、 戊酸 锂、 苯甲酸锂、 苯甲酸钠、 苯基乙酸钠、 对甲。
47、基苯甲酸钾等的碱金属羧酸盐。 这些相分离剂可 以分别单独使用, 或 2 种以上组合使用。在这些相分离剂中, 特别优选成本便宜、 后处理容 易的水、 或水与碱金属羧酸盐等的有机羧酸金属盐的组合。 0077 相分离剂的使用量根据所使用的化合物的种类而不同, 但相对于 1 摩尔贡献硫 源, 通常为 0.01 10 摩尔、 优选为 0.01 9.5 摩尔、 更优选为 0.02 9 摩尔的范围内。在 相分离剂相对于 1 摩尔贡献硫源为少于 0.01 摩尔或多于 10 摩尔时, 不能引起充分的相分 离状态, 得不到高聚合度的 PAS。 0078 本发明的制造方法, 在包含添加相分离剂、 在相分离剂的存在下。
48、进行的聚合工序 的情况, 优选调整水量, 成为水以相对于 1 摩尔贡献硫源为大于 2.0 摩尔且为 10 摩尔以下、 优选为 2.2 7 摩尔、 更优选为 2.5 5 摩尔的比例在聚合反应体系内存在的状态。进而, 上述有机羧酸金属盐等的水以外的其它相分离剂, 优选以相对于 1 摩尔贡献硫源优选为 0.01 3 摩尔、 更优选为 0.02 2 摩尔、 特别优选为 0.03 1 摩尔的范围内使用。 0079 在作为相分离剂使用水的情况, 从有效进行相分离聚合的观点考虑, 也可以作为 聚合助剂并用水以外的其它相分离剂。在相分离聚合工序中并用水和其它相分离剂的情 况, 其合计量只要是能够引起相分离的量。
49、即可。相分离聚合工序中, 相对于 1 摩尔贡献硫 源, 水以大于 2.0 摩尔且为 10 摩尔以下、 优选为 2.2 7 摩尔、 更优选为 2.5 5 摩尔的比 例在聚合反应体系内存在, 同时能够以优选为0.013摩尔、 更优选为0.022摩尔、 特别 说 明 书 CN 102985466 A 11 8/21 页 12 优选为 0.03 1 摩尔的范围并用其它相分离剂。此外, 在并用水和其它相分离剂的情况, 为了以少量的相分离剂进行相分离聚合, 在相对于 1 摩尔贡献硫源以 0.5 10 摩尔、 优选 为 0.6 7 摩尔、 特别优选为 0.8 5 摩尔的范围使用水的同时, 还可以以 0.001 0.7 摩 尔、 优选为 0.。