專利名稱：減少聚苯硫醚的廢氣的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)總體涉及聚苯硫醚(PPS)的生產(chǎn)。具體地，本技術(shù)涉及用堿(例如氫氧化鈉)洗滌PPS以減少在PPS的隨后熔融加工期間的廢氣量。
背景技術(shù)：
本部分意欲給讀者介紹可能與在以下描述和/或要求保護(hù)的本技術(shù)各個(gè)方面相關(guān)領(lǐng)域的各個(gè)方面。該討論相信有助于提供讀者背景信息，以有助于更好地理解本技術(shù)的各個(gè)方面。因此，應(yīng)該理解，這些陳述應(yīng)該從這個(gè)角度理解，而不是作為現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。聚苯硫醚(PPS)——稱為聚(芳撐)硫醚(poly (arylene) sulfide) (PAS)的更一般類別聚合物的一個(gè)成員——是高性能工程熱塑性塑料，其在不同的制造、商業(yè)和消費(fèi)品應(yīng)用中可以被加熱和模制成期望的形狀。PPS可以在纖維、薄膜、涂層、注射成型化合物和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備中應(yīng)用，并且非常適合于器具、汽車和電氣/電子行業(yè)中的苛刻應(yīng)用。PPS可以作為單獨(dú)的制造成分加入或者加入與其它材料的混合物中，所述其它材料諸如彈性材料、共聚物、樹(shù)脂、增強(qiáng)劑、添加劑、其它熱塑性塑料等等。最初，PPS被發(fā)展作為熱固性材料的替代物，但是已經(jīng)變?yōu)楹线m的模塑材料，特別是加入玻璃和碳纖維、礦物、填料等等。事實(shí)上，PPS是聚合物工業(yè)中最久的高性能注射成型塑料之一，其中非填充級(jí)別通常被擠壓為線材涂層。PPS聚合物是有吸引力的工程塑料，部分是因?yàn)樗峁﹥?yōu)良的性能組合。PPS的分子結(jié)構(gòu)可以容易地形成熱穩(wěn)定的晶格，提供PPS半結(jié)晶形態(tài)和高熔點(diǎn)，熔點(diǎn)可以為約沈51 至約315°C的范圍。因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)，PPS在燃燒期間可燒焦，使材料固有地阻燃。進(jìn)一步地，PPS抗侵蝕性化學(xué)環(huán)境，例如不溶解在約200°C以下的溫度的溶劑中，并且可以以嚴(yán)格的公差(tight tolerance)進(jìn)行精確模塑?？偟恼f(shuō)來(lái)，PPS是熱穩(wěn)定的、固有地非易燃的而不用阻燃添加劑，并且具有優(yōu)良的介電和絕緣性能。其它性能包括尺寸穩(wěn)定性、高模量和抗蠕變性。PPS的有益性能部分是由于其分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定化學(xué)鍵，其對(duì)于熱解和化學(xué)反應(yīng)性給予相對(duì)高度的分子穩(wěn)定性(和因此抗性)。雖然PPS結(jié)構(gòu)的性能自從20世紀(jì)早期就知道，但是工業(yè)可行的合成在20世紀(jì) 60 年代后期才開(kāi)始發(fā)展。在 1967 年，Bartlesville, Oklahoma 的 Phillips Petroleum Company公開(kāi)了通過(guò)對(duì)二氯苯和硫化鈉的反應(yīng)生產(chǎn)PPS的方法，如以下反應(yīng)圖解。
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)聚苯硫醚(PPQ聚合物的方法，包括在聚合容器中的聚合混合物中，在極性有機(jī)化合物存在下，使硫源與二商代芳香化合物反應(yīng)，以形成PPS聚合物；從所述聚合混合物中閃蒸至少部分所述極性有機(jī)化合物，以終止所述硫源和所述二鹵代芳香化合物的反應(yīng)；和用堿或溶劑洗滌所述PPS聚合物，其中洗滌降低所述PPS聚合物的廢氣。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述堿加入閃蒸的聚合混合物中并且提高所述閃蒸的聚合混合物的pH到至少10。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中洗滌所述PPS聚合物包括加入所述堿至所述PPS聚合物的水洗液，以增加所述水洗液的PH到至少約10。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述堿包括氫氧化鈉。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溶劑包括η-甲基吡咯烷酮(NMP)。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中洗滌包括在從所述聚合容器排出所述PPS聚合物后，用所述堿或所述溶劑洗滌所述PPS聚合物。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述PPS的低聚物含量減少約33%。
8.權(quán)利要求1所述的方法，其中洗滌所述PPS聚合物包括加入所述堿至所述PPS聚合物的水洗液，然后用所述水洗液洗滌所述PPS聚合物。
9.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硫化合物包括硫化鈉(Na2S),所述二鹵代芳香化合物包括對(duì)-二氯苯(DCB)，和所述極性有機(jī)化合物包括N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
10.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硫化合物包括N-甲基-4-氨基丁酸鈉(SMAB)和硫氫化鈉(NaSH)，所述二鹵代芳香化合物包括對(duì)-二氯苯(DCB)，和所述極性有機(jī)化合物包括N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
11.生產(chǎn)聚苯硫醚(PPQ聚合物的方法，包括在聚合容器中的聚合混合物中，在極性有機(jī)化合物存在下，使硫源與二商代芳香化合物反應(yīng)，以形成PPS聚合物；和用堿或溶劑洗滌所述PPS聚合物，其中洗滌降低所述PPS聚合物的低聚物含量。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述堿包括氫氧化鈉。
13.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述溶劑包括η-甲基吡咯烷酮(NMP)。
14.權(quán)利要求11所述的方法，其中洗滌包括在終止所述硫源和所述二鹵代芳香化合物的反應(yīng)之前，加入所述堿至所述聚合混合物中。
15.權(quán)利要求11所述的方法，其中加入所述堿提高所述聚合混合物的pH到至少10。
16.權(quán)利要求11所述的方法，其中洗滌包括在在終止所述硫源和所述二鹵代芳香化合物的反應(yīng)之后，加入所述堿至所述聚合容器。
17.權(quán)利要求16所述的方法，其中終止所述反應(yīng)包括降低所述聚合容器中的壓力，以從所述聚合混合物閃蒸所述極性有機(jī)化合物。
18.權(quán)利要求16所述的方法，其中終止所述反應(yīng)包括加入猝滅流體至所述聚合混合物中。
19.權(quán)利要求18所述的方法，其中所述猝滅流體是水。
20.權(quán)利要求11所述的方法，其中洗滌所述PPS聚合物包括在從所述聚合容器排出所述PPS聚合物后，用所述堿洗滌所述PPS聚合物。
21.權(quán)利要求11所述的方法，其中洗滌所述PPS聚合物包括加入所述堿至所述PPS聚合物的水洗液，以增加所述水洗液的PH到至少約10。
22.制造包含PPS聚合物的產(chǎn)品的方法，所述方法包括將PPS聚合物形成為產(chǎn)品，所述PPS聚合物通過(guò)包括以下的方法生產(chǎn) 在聚合容器中的聚合混合物中，在極性有機(jī)化合物存在下，使硫源與二商代芳香化合物反應(yīng)，以形成所述PPS聚合物；和用堿或溶劑洗滌所述PPS聚合物，以降低所述PPS聚合物的低聚物含量。
23.權(quán)利要求22所述的方法，其中將PPS聚合物形成為產(chǎn)品的動(dòng)作包括使所述PPS聚合物經(jīng)歷加熱、熔融、混合、配合、注射成型、吹塑、精密模塑、薄膜吹塑或擠出中的至少一種。
全文摘要
本技術(shù)提供生產(chǎn)聚苯硫醚(PPS)聚合物的系統(tǒng)和方法。所述PPS聚合物通過(guò)在聚合容器中的聚合混合物中、在極性有機(jī)化合物存在下使硫源與二鹵代芳香化合物反應(yīng)生產(chǎn)。所述PPS聚合物用堿洗滌以降低PPS聚合物的低聚物含量并因此在加工期間減少?gòu)U氣。
文檔編號(hào)C08G75/00GK102317353SQ201080007748
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者A·索爾斯二世, J·S·福多爾 申請(qǐng)人:切弗朗菲利浦化學(xué)公司