阅读说明：本技术 一种生产高纯度聚苯硫醚树脂的纯化方法 (A kind of purification process producing high-purity polyphenylene sulfide ) 是由 钟俊敏 董栋芳 霍翔宙 霍伟伟 霍雪芳 苗泽慧 霍冰冰 于 2019-07-31 设计创作，主要内容包括：本发明针对聚苯硫醚树脂纯度不高的问题,公开了一种生产高纯度聚苯硫醚树脂的纯化方法,包括如下步骤：高速离心机内第一次固液分离,加热纯化,高速离心机内第二次固液分离,得到纯化后的树脂半成品；纯化后的树脂半成品破碎,纯水漂洗,漂洗出树脂内的油相杂质；纯水逆流冲洗,除去树脂表面的杂质；纯水浸泡,除去树脂孔隙内的残留杂质；高速离心机内第三次固液分离,干燥,得到高纯度聚苯硫醚树脂成品。本方法能提高聚苯硫醚树脂纯度,得到的树脂杂质少、纯度高,成品树脂灰分低于0.1%,颗粒均匀、大小适中,各项性能更为稳定。(The present invention problem not high for polyphenylene sulfide purity, a kind of purification process for producing high-purity polyphenylene sulfide is disclosed, includes the following steps: to be separated by solid-liquid separation for the first time in supercentrifuge, it is heating purified, it is separated by solid-liquid separation for second in supercentrifuge, obtains resin semi-finished product after purification；Resin semi-finished product after purification are broken, and pure water rinsing rinses out the oily phase impurity in resin；Pure water back flushing removes the impurity of resin surface；Pure water impregnates, and removes the residual impurity in resin voids；Third time is separated by solid-liquid separation in supercentrifuge, dry, obtains high-purity polyphenylene sulfide finished product.This method can improve polyphenylene sulfide purity, and obtained resin impurity is few, with high purity, and sold resin ash content is lower than 0.1%, and particle is uniform, is of moderate size, and properties are more stable.)

一种生产高纯度聚苯硫醚树脂的纯化方法

技术领域

本发明一种生产高纯度聚苯硫醚树脂的纯化方法，属于聚苯硫醚生产技术领域。

背景技术

目前国内生产聚苯硫醚的企业，所生产的聚苯硫醚树脂的分子量、热性能、力学性能等指标，较美国、日本所生产的聚苯硫醚树脂已相差无几。但在树脂的纯度方面，国内所生产的树脂普遍存在纯度不高、杂质偏多的问题，其杂质多为氯化物、催化剂残留、聚合母液残留、未完全聚合物等。树脂纯度不高会影响下游企业使用树脂注射成型、纤维纺丝的成品收率低、力学性能不佳、产品成色不合格等问题。

针对聚苯硫醚树脂纯化的问题，国内企业普遍使用水流冲洗、过滤的方式来除去树脂的杂质，因其工艺特性的限制，并不能彻底解决树脂纯度不高的问题，其树脂成品依然存在杂质偏高，树脂白度不够等问题，给下游树脂加工企业带来困扰。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明针对聚苯硫醚树脂纯度不高的问题，公开了一种生产高纯度聚苯硫醚树脂的纯化方法，能提高聚苯硫醚树脂纯度，得到的树脂杂质少、纯度高，颗粒均匀、大小适中，各项性能更为稳定。

本发明通过以下技术方案实现：

一种生产高纯度聚苯硫醚树脂的纯化方法，包括如下步骤：

1）第一次固液分离，将聚合反应合成的聚苯硫醚料浆放入等压放料罐内，降温至80-100度，物料按每小时4-6立方的速度放入高速离心机内，进行第一次固液分离，得到聚苯硫醚半成品树脂；物料采用该速度能达到更好的分离效果。

2）纯化，将第一次固液分离得到的半成品树脂转移至纯化釜内，加入溶剂NMP，开启搅拌，搅拌转速为100-170r/min，加热至100-150度，保持釜内温度100-150度1.5-2.5小时；

3）第二次固液分离，纯化后的树脂及纯化液按每小时7-9立方的速度放入高速离心机内，进行第二次固液分离，得到纯化后的树脂半成品；

4）破碎，纯化后的树脂半成品放至破碎机内，破碎物料至50-60微米的粒径且颗粒均匀的固体树脂颗粒；

5）漂洗，破碎后的树脂放至沉降槽内，加入纯水，进行沉降洗涤，洗涤时间2-4小时，漂洗出树脂内的油相杂质；

6）冲洗，漂洗完成后的树脂，放入洗盐机内，按4-6m³/h的水流速度，加入纯水逆流冲洗3-5小时，除去树脂表面的杂质；所述树脂表面的杂质包括但不限于氯化物以及催化剂残留。所述冲洗步骤的完成与否，通过对纯水冲洗后的洗涤水进行电导率监控来判断。

为了能更好的洗涤树脂的盐分，因为树脂内会有盐分，而聚苯硫醚所含盐份在水中10-15%就达到饱和，所以为了更好的洗盐和杂质，给出的该水流速度4-6m³/h。物料往上走，水往下冲，冲洗的力度大，洗涤效果好。

7）浸泡，冲洗完成后树脂送至半成品料浆槽内，加入纯水，浸泡3-5小时，除去树脂孔隙内的残留杂质；

8）第三次固液分离，浸泡完成后的半成品料浆，按每小时4-5立方的速度放入高速离心机内，进行第三次固液分离，得到高纯度的聚苯硫醚树脂半成品；

9）干燥，将第三次固液分离得到的高纯度的聚苯硫醚树脂半成品，放于干燥机内，进行干燥，得到高纯度聚苯硫醚树脂成品。

所述步骤2）中NMP与固体物料的质量比为NMP：固体物料=1：3-4。

所述步骤5）中纯水与固体物料的质量比为纯水：固体物料=1：3-4。

所述步骤7）中纯水与树脂的质量比为纯水：树脂=1：3-8。

优选的，所述第三次固液分离得到的高纯度的聚苯硫醚树脂半成品，还经过依次进行的：二次纯化、第四次固液分离、二次漂洗，二次冲洗，二次浸泡和第五次固液分离、干燥，得到高纯度聚苯硫醚树脂成品。

所述二次纯化条件为：纯化釜内，加入溶剂环丁砜，所述环丁砜的用量为高纯度的聚苯硫醚树脂半成品的3-10倍，二次纯化在搅拌状态下进行，所述搅拌转速为150r/min，加热至130-150度，保持釜内温度130-150度2-5小时，溶解掉粘附在树脂上少量灰分。

环丁砜低毒价廉，能吸附树脂中的灰分，有效提纯树脂，得到高白度的聚苯硫醚树脂。

所述第四次固液分离，二次纯化后的树脂及纯化液按每小时4-6立方的速度放入高速离心机内，进行第二次固液分离；

所述二次漂洗，第四次固液分离后的树脂放至沉降槽内，加入纯水，进行沉降洗涤，所述纯水与固体物料的质量比为纯水：固体物料=1：2-4，洗涤时间1-2小时，漂洗出树脂内的油相杂质；

所述二次冲洗，二次漂洗完成后的树脂，放入洗盐机内，加入纯水，按2-4m³/h的水流速度逆流冲洗1-2小时，除去树脂表面的氯化物以及催化剂残留等杂质；二次冲洗的完成与否，通过对纯水冲洗后的洗涤水进行电导率监控来判断，当洗涤水的电导率低于20S/m时，判断洗涤完成；

所述二次浸泡，二次冲洗完成后树脂送至半成品料浆槽内，加入纯水4-6m³浸泡1-3小时，除去树脂孔隙内的残留杂质；

所述第五次固液分离，二次浸泡完成后的半成品料浆，按每小时1-3立方的速度放入高速离心机内，进行第五次固液分离；

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本方法通过沉降洗涤、逆流冲洗和浸泡洗涤，能有效提高聚苯硫醚树脂的纯度，沉降洗涤，漂洗出树脂内的油相杂质，纯水逆流冲洗，除去树脂表面的杂质；纯水浸泡，除去树脂孔隙内的残留杂质。经过这三个步骤能有力至外除去树脂内的各种杂质。

本发明方法简单，设备成本低，现有技术中，有些方法需要使用超声波设备，超声波设备价格高昂，生产投入很大。

本发明的方法制得的树脂杂质少、纯度高，成品树脂灰分低于0.1%，使树脂的各项性能更为稳定。

树脂氯化物含量在50 PPM以下，达到食品级原材料要求，拓展了树脂的应用范围。

因其树脂内未完全聚合物含量低于 0.2%，从而使树脂在注塑成型、纤维拉丝的应用中，拥有更为优异的力学性能。

树脂颗粒均匀、大小适中，也为下游使用企业带来了便利，减小了树脂在后加工过程中的损耗。

高纯度的树脂，分子链端基上的杂质少，从而能避免树脂发黄、端基氧化的现象，使树脂拥有优异的抗氧化性能。因其纯度高，使树脂的白度都保持在90Wr以上。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例，凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。

实施例1

一种生产高纯度聚苯硫醚树脂的纯化方法，包括如下步骤：

1）第一次固液分离，将聚合反应合成的聚苯硫醚料浆放入等压放料罐内，降温至80度，物料按每小时4立方的缓慢速度放入高速离心机内，进行第一次固液分离，得到聚苯硫醚半成品树脂；

2）纯化，将第一次固液分离得到的半成品树脂转移至纯化釜内，加入溶剂NMP（N-甲基吡咯烷酮），开启搅拌，搅拌转速为100r/min，加热至100度，保持釜内温度100度2.5小时，溶解掉粘附在树脂上的未成型聚合物；

纯化步骤加入的NMP与固体物料的质量比为NMP：固体物料=1：1，

3）第二次固液分离，纯化后的树脂及纯化液按每小时7立方的速度放入高速离心机内，进行第二次固液分离，得到纯化后的树脂半成品；

4）破碎，纯化后的树脂半成品放至破碎机内，破碎物料至50微米的粒径且颗粒均匀的固体树脂颗粒；

5）漂洗，破碎后的树脂放至沉降槽内，加入纯水，进行沉降洗涤，所述纯水与固体物料的质量比为纯水：固体物料=1：3，洗涤时间2小时，漂洗出树脂内的油相杂质；

6）冲洗，漂洗完成后的树脂，放入洗盐机内，加入纯水，按4m³/h的水流速度逆流冲洗5小时，除去树脂表面的氯化物以及催化剂残留等杂质；通过树脂与水流的逆向移动，让水带上最多污染物排出，提高了水资源的利用率，降低了浪费，并且有效保证了冲洗效果。

冲洗的完成与否，通过对纯水冲洗后的洗涤水进行电导率监控来判断，当洗涤水的电导率低于50S/m时，判断洗涤完成；

树脂表面的杂质包括但不限于氯化物以及催化剂残留。

7）浸泡，冲洗完成后树脂送至半成品料浆槽内，加入纯水浸泡5小时，除去树脂孔隙内的残留杂质；纯水与树脂的质量比为纯水：树脂=1：3。

8）第三次固液分离，浸泡完成后的半成品料浆，按每小时4立方的速度放入高速离心机内，进行第三次固液分离，得到高纯度的聚苯硫醚树脂半成品；

9）干燥，将第三次固液分离得到的高纯度的聚苯硫醚树脂半成品，放于干燥机内，进行干燥，得到高纯度聚苯硫醚树脂成品。

实施例2

一种生产高纯度聚苯硫醚树脂的纯化方法，包括如下步骤：

1）第一次固液分离，将聚合反应合成的聚苯硫醚料浆放入等压放料罐内，降温至90度，物料按每小时5立方的缓慢速度放入高速离心机内，进行第一次固液分离，得到聚苯硫醚半成品树脂；

2）纯化，将第一次固液分离得到的半成品树脂转移至纯化釜内，加入溶剂NMP（N-甲基吡咯烷酮），开启搅拌，搅拌转速为140r/min，加热至120度，保持釜内温度120度2小时，溶解掉粘附在树脂上的未成型聚合物；

纯化步骤加入的NMP与固体物料的质量比为NMP：固体物料=1：0.5，

3）第二次固液分离，纯化后的树脂及纯化液按每小时8立方的速度放入高速离心机内，进行第二次固液分离，得到纯化后的树脂半成品；

4）破碎，纯化后的树脂半成品放至破碎机内，破碎物料至55微米的粒径且颗粒均匀的固体树脂颗粒；

5）漂洗，破碎后的树脂放至沉降槽内，加入纯水，进行沉降洗涤，所述纯水与固体物料的质量比为纯水：固体物料=1：4，洗涤时间4小时，漂洗出树脂内的油相杂质；

6）冲洗，漂洗完成后的树脂，放入洗盐机内，加入纯水，按5m³/h的水流速度逆流冲洗4小时，除去树脂表面的氯化物以及催化剂残留等杂质；

冲洗的完成与否，通过对纯水冲洗后的洗涤水进行电导率监控来判断，当洗涤水的电导率低于50S/m时，判断洗涤完成；

树脂表面的杂质包括但不限于氯化物以及催化剂残留。

7）浸泡，冲洗完成后树脂送至半成品料浆槽内，加入纯水浸泡4小时，除去树脂孔隙内的残留杂质；纯水与树脂的质量比为纯水：树脂=1：5。

8）第三次固液分离，浸泡完成后的半成品料浆，按每小时5立方的速度放入高速离心机内，进行第三次固液分离，得到高纯度的聚苯硫醚树脂半成品；

9）干燥，将第三次固液分离得到的高纯度的聚苯硫醚树脂半成品，放于干燥机内，进行干燥，得到高纯度聚苯硫醚树脂成品。

实施例3

一种生产高纯度聚苯硫醚树脂的纯化方法，包括如下步骤：

1）第一次固液分离，将聚合反应合成的聚苯硫醚料浆放入等压放料罐内，降温至100度，物料按每小时6立方的缓慢速度放入高速离心机内，进行第一次固液分离，得到聚苯硫醚半成品树脂；

2）纯化，将第一次固液分离得到的半成品树脂转移至纯化釜内，加入溶剂NMP（N-甲基吡咯烷酮），开启搅拌，搅拌转速为170r/min，加热至150度，保持釜内温度150度1.5小时，溶解掉粘附在树脂上的未成型聚合物；

纯化步骤加入的NMP与固体物料的质量比为NMP：固体物料=1：1，

3）第二次固液分离，纯化后的树脂及纯化液按每小时9立方的速度放入高速离心机内，进行第二次固液分离，得到纯化后的树脂半成品；

4）破碎，纯化后的树脂半成品放至破碎机内，破碎物料至60微米的粒径且颗粒均匀的固体树脂颗粒；

5）漂洗，破碎后的树脂放至沉降槽内，加入纯水，进行沉降洗涤，所述纯水与固体物料的质量比为纯水：固体物料=1：4，洗涤时间2小时，漂洗出树脂内的油相杂质；

6）冲洗，漂洗完成后的树脂，放入洗盐机内，加入纯水，按6m³/h的水流速度逆流冲洗3小时，除去树脂表面的氯化物以及催化剂残留等杂质；

冲洗的完成与否，通过对纯水冲洗后的洗涤水进行电导率监控来判断，当洗涤水的电导率低于50S/m时，判断洗涤完成；

树脂表面的杂质包括但不限于氯化物以及催化剂残留。

7）浸泡，冲洗完成后树脂送至半成品料浆槽内，加入纯水浸泡3小时，除去树脂孔隙内的残留杂质；纯水与树脂的质量比为纯水：树脂=1：8 。

8）第三次固液分离，浸泡完成后的半成品料浆，按每小时5立方的速度放入高速离心机内，进行第三次固液分离，得到高纯度的聚苯硫醚树脂半成品；

9）干燥，将第三次固液分离得到的高纯度的聚苯硫醚树脂半成品，放于干燥机内，进行干燥，得到高纯度聚苯硫醚树脂成品。

实施例4

一种生产高纯度聚苯硫醚树脂的纯化方法，包括如下步骤：

1）第一次固液分离，将聚合反应合成的聚苯硫醚料浆放入等压放料罐内，降温至85度，物料按每小时5.5立方的缓慢速度放入高速离心机内，进行第一次固液分离，得到聚苯硫醚半成品树脂；

2）纯化，将第一次固液分离得到的半成品树脂转移至纯化釜内，加入溶剂NMP（N-甲基吡咯烷酮），开启搅拌，搅拌转速为150r/min，加热至110度，保持釜内温度110度2小时，溶解掉粘附在树脂上的未成型聚合物；

纯化步骤加入的NMP与固体物料的质量比为NMP：固体物料=1：1.5，

3）第二次固液分离，纯化后的树脂及纯化液按每小时8.5立方的速度放入高速离心机内，进行第二次固液分离，得到纯化后的树脂半成品；

4）破碎，纯化后的树脂半成品放至破碎机内，破碎物料至55微米的粒径且颗粒均匀的固体树脂颗粒；

5）漂洗，破碎后的树脂放至沉降槽内，加入纯水，进行沉降洗涤，所述纯水与固体物料的质量比为纯水：固体物料=1：3，洗涤时间2.5小时，漂洗出树脂内的油相杂质；

6）冲洗，漂洗完成后的树脂，放入洗盐机内，加入纯水，按5.5m³/h的水流速度逆流冲洗4.5小时，除去树脂表面的氯化物以及催化剂残留等杂质；

冲洗的完成与否，通过对纯水冲洗后的洗涤水进行电导率监控来判断，当洗涤水的电导率低于50S/m时，判断洗涤完成；

树脂表面的杂质包括但不限于氯化物以及催化剂残留。

7）浸泡，冲洗完成后树脂送至半成品料浆槽内，加入纯水浸泡5小时，除去树脂孔隙内的残留杂质；纯水与树脂的质量比为纯水：树脂=1：3。

8）第三次固液分离，浸泡完成后的半成品料浆，按每小时4立方的速度放入高速离心机内，进行第三次固液分离，得到高纯度的聚苯硫醚树脂半成品；

9）二次纯化，将第三次固液分离得到的高纯度的聚苯硫醚树脂半成品，加入环丁砜进行二次纯化，所述环丁砜的用量为高纯度的聚苯硫醚树脂半成品的3倍，二次纯化在搅拌状态下进行，所述搅拌转速为150r/min，加热至150度，保持釜内温度150度5小时，溶解掉粘附在树脂上少量灰分；

10）第四次固液分离，二次纯化后的树脂及纯化液按每小时6立方的速度放入高速离心机内，进行第二次固液分离；

11）二次漂洗，第四次固液分离后的树脂放至沉降槽内，加入纯水，进行沉降洗涤，所述纯水与固体物料的质量比为纯水：固体物料=1：3，洗涤时间1小时，漂洗出树脂内的油相杂质；

12）二次冲洗，二次漂洗完成后的树脂，放入洗盐机内，加入纯水，按2m³/h的水流速度逆流冲洗2小时，除去树脂表面的氯化物以及催化剂残留等杂质；

二次冲洗的完成与否，通过对纯水冲洗后的洗涤水进行电导率监控来判断，当洗涤水的电导率低于20S/m时，判断洗涤完成；

13）二次浸泡，二次冲洗完成后树脂送至半成品料浆槽内，加入纯水4m³浸泡3小时，除去树脂孔隙内的残留杂质；

14）第五次固液分离，二次浸泡完成后的半成品料浆，按每小时3立方的速度放入高速离心机内，进行第五次固液分离；

15）干燥，将第五次固液分离得到树脂，放于干燥机内，进行干燥，得到高纯度聚苯硫醚树脂成品。

实施例5

一种生产高纯度聚苯硫醚树脂的纯化方法，包括如下步骤：

1）第一次固液分离，将聚合反应合成的聚苯硫醚料浆放入等压放料罐内，降温至95度，物料按每小时5立方的缓慢速度放入高速离心机内，进行第一次固液分离，得到聚苯硫醚半成品树脂；

2）纯化，将第一次固液分离得到的半成品树脂转移至纯化釜内，加入溶剂NMP（N-甲基吡咯烷酮），开启搅拌，搅拌转速为120r/min，加热至150度，保持釜内温度150度2小时，溶解掉粘附在树脂上的未成型聚合物；

纯化步骤加入的NMP与固体物料的质量比为NMP：固体物料=1：2，

3）第二次固液分离，纯化后的树脂及纯化液按每小时7立方的速度放入高速离心机内，进行第二次固液分离，得到纯化后的树脂半成品；

4）破碎，纯化后的树脂半成品放至破碎机内，破碎物料至50微米的粒径且颗粒均匀的固体树脂颗粒；

5）漂洗，破碎后的树脂放至沉降槽内，加入纯水，进行沉降洗涤，所述纯水与固体物料的质量比为纯水：固体物料=1：3，洗涤时间3小时，漂洗出树脂内的油相杂质；

6）冲洗，漂洗完成后的树脂，放入洗盐机内，加入纯水，按6m³/h的水流速度逆流冲洗3.5小时，除去树脂表面的氯化物以及催化剂残留等杂质；

冲洗的完成与否，通过对纯水冲洗后的洗涤水进行电导率监控来判断，当洗涤水的电导率低于50S/m时，判断洗涤完成；

树脂表面的杂质包括但不限于氯化物以及催化剂残留。

7）浸泡，冲洗完成后树脂送至半成品料浆槽内，加入纯水浸泡4小时，除去树脂孔隙内的残留杂质；纯水与树脂的质量比为纯水：树脂=1：6。

8）第三次固液分离，浸泡完成后的半成品料浆，按每小时4.5立方的速度放入高速离心机内，进行第三次固液分离，得到高纯度的聚苯硫醚树脂半成品；

9）二次纯化，将第三次固液分离得到的高纯度的聚苯硫醚树脂半成品，加入环丁砜进行二次纯化，所述环丁砜的用量为高纯度的聚苯硫醚树脂半成品的10倍，二次纯化在搅拌状态下进行，所述搅拌转速为150r/min，加热至130度，保持釜内温度130度2小时，溶解掉粘附在树脂上少量灰分；

10）第四次固液分离，二次纯化后的树脂及纯化液按每小时4立方的速度放入高速离心机内，进行第二次固液分离；

11）二次漂洗，第四次固液分离后的树脂放至沉降槽内，加入纯水，进行沉降洗涤，所述纯水与固体物料的质量比为纯水：固体物料=1：2，洗涤时间2小时，漂洗出树脂内的油相杂质；

12）二次冲洗，二次漂洗完成后的树脂，放入洗盐机内，加入纯水，按4m³/h的水流速度逆流冲洗2小时，除去树脂表面的氯化物以及催化剂残留等杂质；

二次冲洗的完成与否，通过对纯水冲洗后的洗涤水进行电导率监控来判断，当洗涤水的电导率低于20S/m时，判断洗涤完成；

13）二次浸泡，二次冲洗完成后树脂送至半成品料浆槽内，加入纯水6m³浸泡1小时，除去树脂孔隙内的残留杂质；

14）第五次固液分离，二次浸泡完成后的半成品料浆，按每小时1立方的速度放入高速离心机内，进行第五次固液分离；

15）干燥，将第五次固液分离得到树脂，放于干燥机内，进行干燥，得到高纯度聚苯硫醚树脂成品。

对实施例2方法制得的聚苯硫醚树脂进行检测得到：

树脂中灰分低于0.1%，树脂的各项性能稳定。

树脂氯化物含量在50 PPM以下，达到食品级原材料要求，拓展了树脂的应用范围。

树脂内未完全聚合物含量低于0.2%，从而使树脂在注塑成型、纤维拉丝的应用中，拥有更为优异的力学性能。

树脂的白度在90Wr以上。

常规的纯化方法只是单纯的通过加入各种溶剂或者清洗介质，来洗涤物料，从而达到纯化树脂的目的。发明不仅加入清洗介质洗涤物料，还通过工艺设备的配置来增加洗涤物料的效果。所以此专利和我们的专利纯化的手段是不一样的。

本发明不会限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽范围。