[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚苯硫醚的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310562414.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104629053A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧志強(qiáng);顧克軍;徐林;吳惠;丁克鴻;張曉諭;繆榮榮;黃杰軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇揚(yáng)農(nóng)化工集團(tuán)有限公司;江蘇瑞盛新材料科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G75/02
• 分類(lèi)號(hào): C08G75/02
• 代理公司: 北京市廣友專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 耿小強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚苯硫醚的制備方法，屬于特種工程塑料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚苯硫醚，英文縮寫(xiě)PPS，是一種分子中含有對(duì)亞苯基硫醚重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)晶性的含硫芳香族聚合物，是一種綜合性能優(yōu)異的特種工程塑料，線型PPS在350℃以上交聯(lián)后成熱固性塑料，支鏈型結(jié)構(gòu)PPS為熱塑性塑料。它具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、高阻燃、耐化學(xué)藥品性能強(qiáng)、電性能優(yōu)良（體積電阻率為1×10¹⁶Ω.cm，表面電阻率1×10¹⁵Ω.cm，電壓強(qiáng)度>18kV/mm）、耐磨性突出（摩擦系數(shù)在0.01-0.02之間）、吸水率低、成型收縮率小等優(yōu)點(diǎn)；具有硬而脆、結(jié)晶度高、難燃、熱穩(wěn)定等特點(diǎn)，是工程塑料中耐熱性最好的品種之一，熱變形溫度一般大于260℃、抗化學(xué)性?xún)H次于聚四氟乙烯，流動(dòng)性?xún)H次于尼龍，被廣泛用作結(jié)構(gòu)性高分子材料，通過(guò)填充、改性后廣泛用作特種工程塑料。同時(shí)，還可制成各種功能性的薄膜、涂層和復(fù)合材料，在電子電器、航空航天、汽車(chē)運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。在電子領(lǐng)域，它可制作電視機(jī)、電腦上的高壓元件、外殼、插座、接線柱、電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)線圈、葉片、電刷托架及轉(zhuǎn)子絕緣部件、接觸開(kāi)關(guān)、繼電器、電熨斗、吹風(fēng)機(jī)、燈頭、暖風(fēng)機(jī)、F級(jí)薄膜等；在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域可制作排氣再循環(huán)閥及水泵葉輪、汽化器、排氣裝置、排氣調(diào)節(jié)閥、燈光反射器、軸承、傳感部件等；在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域可制作軸承、泵、閥門(mén)、活塞、精密齒輪、以及復(fù)印機(jī)、照相機(jī)、計(jì)算機(jī)零部件，導(dǎo)管、噴霧器、噴油嘴、儀器儀表零件等；在化工領(lǐng)域可制作耐酸堿的閥門(mén)管道、管件、閥門(mén)、墊片及潛水泵或葉輪等耐腐蝕零部件；在工程塑料領(lǐng)域可制作汽車(chē)零部件、防腐涂層、電器絕緣材料等；在環(huán)保領(lǐng)域可制作PPS纖維濾料，應(yīng)用于冶煉、化工、建材、火電、垃圾焚燒爐、燃煤鍋爐等行業(yè)高溫惡劣的工況條件，是一種優(yōu)質(zhì)高效耐高溫濾料；在餐具領(lǐng)域可用于制作筷子、勺子、碗盤(pán)等餐具。

PPS是美國(guó)菲利普斯于1971年首先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的，專(zhuān)利到期后，日本的企業(yè)也開(kāi)始研發(fā)和生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)企業(yè)積極研發(fā)，并初步形成了一定的生產(chǎn)能力，改變了以往完全依賴(lài)進(jìn)口的狀況。但是，中國(guó)PPS技術(shù)還存在產(chǎn)品品種少、高功能產(chǎn)品少、產(chǎn)能急待擴(kuò)大等問(wèn)題，這些將是PPS下一步發(fā)展的重點(diǎn)。

目前，PPS的制作方法一般是以硫化鈉和對(duì)二鹵苯為原料,在溶劑中進(jìn)行合成，常用的溶劑為N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酸三酰胺或堿金屬羧酸鹽（如乙酸鈉）等。如中國(guó)專(zhuān)利CN97107357.0公開(kāi)了一種線型高分子量聚苯硫醚工業(yè)合成工藝，它是以無(wú)水硫化鈉和對(duì)二氯苯為原料，在六甲基磷酸三酰胺溶劑中進(jìn)行常壓、無(wú)催化劑的縮聚合成聚苯硫醚；中國(guó)專(zhuān)利CN00120629.X公開(kāi)了一種高密度線型高分子量聚苯硫醚的制備方法，包括如下步驟：(1)硫化物、磷酸鹽與溶劑的摩爾比為1.0∶(0.2-0.3)∶(0.5-2.5)，在120-220℃生成深藍(lán)色加成復(fù)合物；(2)加入溶于溶劑的鹵代芳香簇化合物在溫度為160-240℃，時(shí)間為10-30min生成預(yù)聚物；(3)在溫度為240-280℃，壓力為0.05-0.6MPa生成高密度聚合物。以上方法只是舉例介紹了聚苯硫醚的制作方法，上述方法中均使用了不同的溶劑，在聚苯硫醚合成過(guò)程中，使用的溶劑易分解，生產(chǎn)中難以控制，且溶劑的使用增加了環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)；而硫化鈉在投入過(guò)程中如何減少與氮?dú)獾慕佑|也是關(guān)鍵的一步，為防止氧化，硫化鈉中的多硫化鈉的控制是合成過(guò)程中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由此可以看出，現(xiàn)有的聚苯硫醚制作方法中，工藝條件必須應(yīng)嚴(yán)格控制，從而給生產(chǎn)帶來(lái)不便，另外，產(chǎn)率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述不足，提供一種聚苯硫醚的制備方法：選用非常常見(jiàn)的單質(zhì)硫?yàn)樵希尤雽?duì)二鹵苯，通過(guò)反應(yīng)制備出聚苯硫醚，在合成過(guò)程中不使用溶劑，產(chǎn)品綜合性能優(yōu)良。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采用的技術(shù)方案是:

（1）將36-42重量份的單質(zhì)硫和160-420重量份的對(duì)二鹵苯及0.3-0.9重量份的2,4-二鹵-1-硝基苯加入到三頸燒瓶反應(yīng)容器中；

（2）在三頸燒瓶上接一韋氏精餾柱，精餾柱通過(guò)精餾頭和尾管和一干冰冷卻的精餾接收器相連；

（3）將三頸燒瓶浸入油浴鍋中抽真空加熱，通氮?dú)獯祾撸獨(dú)饬髀?.5-3.5L/h，浴液溫度220-240℃，真空度25-27kPa，在此條件下，反應(yīng)2-3h；