[发明专利]一种聚芳醚酮粗产物的纯化方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚芳醚酮的纯化方法，具体来说是涉及通过亲核缩聚反应合成的聚芳醚酮粗产物的纯化方法。

背景技术

聚芳醚酮[PAEK，poly(aryl ether ketone)]是一类用途广泛的热塑性工程塑料，具有很高的耐温等级和特别优良的物理化学性能和机械力学性能。工业上，聚芳醚酮的合成通常采用亲核路线，即在非质子极性溶剂中使双酚单体与二氟二苯酮或二氯二苯酮单体在碱催化作用下进行缩聚反应。反应所得的聚芳醚酮粗产物一般含有溶剂、副产物卤盐、未反应的单体、催化剂等杂质，必须进行提纯。

聚芳醚酮提纯的一般方法是：先将粗产物进行粉碎，然后再高温高压水煮多次；或者先将粗产物溶解于适当的溶剂，再在水或低级醇中析出，反复多次。前一种方法的水煮温度一般需大于聚芳醚酮的玻璃化温度才能有较好的提纯效果，这对于玻璃化温度高的聚芳醚酮，就不容易实现，需要耐高压的容器。如玻璃化温度点为250℃的聚芳醚酮，如果水煮温度设为300℃，水的饱和蒸汽压将达86大气压，容器的耐压至少要在120大气压以上才安全。后一种方法的缺点是需使用大量的有机溶剂，回收工艺复杂。许多对聚芳醚酮溶解性较好的极性溶剂，如氯仿，二氯乙烷等与水或低级醇互溶，且存在共沸点，一般的蒸馏技术很难分离，需要分子蒸馏设备，投入大，效率低。

发明内容

本发明的目的是提出一种工艺简单、能很好地去除粗产物中含有的溶剂、副产物卤盐、未反应的单体和催化剂等杂质的通过亲核缩聚合成的聚芳醚酮粗产物的提纯方法。

本发明技术方案包括以下步骤：

1)将聚芳醚酮粗产物加入溶剂中；所述溶剂为与乙二醇互溶度小于0.5％，且在沸点温度以下能使聚芳醚酮溶胀的有机溶剂；

2)加入乙二醇，搅拌；

3)过滤出聚芳醚酮。

本发明选择不溶于乙二醇的有机溶剂，使聚芳醚酮溶胀但不溶解，然后加入乙二醇，搅拌，使卤盐、催化剂等无机盐和未反应的双酚单体转移到乙二醇相中，聚合反应时的剩留有机溶剂、未反应的二卤代芳香酮单体等有机小分子转移到用于溶胀聚芳醚酮的有机溶剂中，最后过滤出聚芳醚酮。

本发明提出的通过亲核缩聚反应合成的聚芳醚酮粗产物的提纯方法，可克服现有方法的缺点或不足。其有益效果是：有机溶剂使聚芳醚酮粗产物溶胀，使聚芳醚酮粗产物中的各种杂质可以扩散到该溶剂中或乙二醇中。由于溶胀的聚芳醚酮仍保留固体形态，因此很容易通过过滤与含有杂质的液相分离，操作简单方便。本发明只需纯化一次，即可使杂质降低到150ppm以下的水平，效率高。又由于滤液中的溶剂和乙二醇不互溶，易分离回收，循环使用，整个方法节能环保。

本发明用于溶胀的所述溶剂为卤代烃。

优选的卤代烃可以为1，1，1-三氯乙烷、氯苯、氯代正丁烷、溴代正丁烷、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷中的至少任一种。

上述所述步骤1)中，每克聚芳醚酮粗产物与5～500毫升溶剂混合，优选每克粗产物5～100毫升。

步骤2)中加入的乙二醇的体积为步骤1)中加入的溶剂的体积比为0.1～2∶1。优选的体积比为0.2～1∶1。

为了保证粗产物充分溶胀，并使其中的杂质有足够的时间扩散，达到浓度平衡，所述步骤2)中，搅拌时间为0.5～24小时。

本发明还可将过滤出的聚芳醚酮加水洗涤2～3次，以除去残留乙二醇，再于0～200℃温度条件下真空干燥0.5～24小时，以蒸发出残留的步骤1)所加的溶剂。

还可先将聚芳醚酮粗产物机械粉碎成粒径小于80目的粉末，以便于溶剂扩散，缩短溶胀时间。

所述步骤2)中，在加热条件下进行搅拌，加热温度以步骤1)加入的溶剂的沸点为上限。

具体实施方式

对通过亲核缩聚反应合成的聚芳醚酮粗产物的纯化方法包括以下步骤：

1、称取一定量的聚芳醚酮粗产物，加入到溶剂中溶胀，每克聚芳醚酮粗产物与5～500毫升溶剂混合，优选每克粗产物5～100毫升。

聚芳醚酮粗产物可以先机械粉碎成粒径小于80目的粉末。

以上溶剂是指：与乙二醇互溶度小于0.5％，且在沸点温度以下能使聚芳醚酮溶胀的有机溶剂，优选1，1，1-三氯乙烷、氯苯、氯代正丁烷、溴代正丁烷、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷等卤代烃中的一种或几种的混合物。

2、加入乙二醇，搅拌0.5～24小时；所加乙二醇的体积量为步骤a所加溶剂体积的0.1～2倍，优选0.2～1倍。溶胀可以在加热条件下进行，加热温度以所加溶剂的沸点为上限。

3、过滤出聚芳醚酮。