[发明专利]聚合物的纯化装置以及纯化方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物的提纯，尤其涉及一种聚合物的提纯装置以及纯化方法。

 

背景技术

高性能的聚合物因其耐高温、机械性能好等诸多优点，在近年来得到了广泛的应用，但其合成路线大都采用溶液缩聚，产物中混有大量的溶剂和副产物，如果溶剂和副产物处理不干净，会对聚合物的性能造成很大的影响。

现有技术中常采用反复多次水煮的工艺，溶剂消耗量大，能耗高，而且间歇操作，容易混入杂质；或采用将高温高压的水通过装有物料的耐高压容器带出无机盐分，但其结构复杂，工业化不易实现；或采用超声波装置和高压釜对聚合物进行纯化，但此类技术仍属于间歇式操作，效率低，而且中间过程易引入新的杂质。

 

发明内容

综上所述，本发明有必要提供一种结构简单、能耗低且自动化的聚合物的纯化装置。

此外，还有必要提供一种使用上述装置的聚合物纯化方法。

一种聚合物的纯化装置，包括溶剂供给系统和洗涤系统，所述溶剂供给系统用于盛装洗涤溶剂以及向洗涤系统提供洗涤溶剂，所述洗涤系统用于洗涤目标聚合物；所述溶剂供给系统包括溶剂釜、溶剂流通管以及加热器，所述洗涤系统包括洗涤釜、电机、冷凝器以及虹吸管，所述溶剂流通管的一端连接所述溶剂釜，所述溶剂流通管的另一端连接所述洗涤釜，所述加热器用于加热所述溶剂釜中的洗涤溶剂，使洗涤溶剂经过所述溶剂流通管流入所述洗涤釜内；所述电机以及所述冷凝器均设于所述洗涤釜的顶部，所述虹吸管一端连接所述洗涤釜，所述虹吸管的另一端连接所述溶剂釜，所述洗涤釜中的洗涤溶剂通过所述虹吸管回流至所述溶剂釜中。

其中，所述加热器为导热油加热器，设置于所述溶剂釜的釜体外部；或所述加热器为蒸汽盘管加热器，设置于所述溶剂釜的内部。

其中，所述溶剂流通管两端分别连接在所述溶剂釜的顶端与所述洗涤釜的顶端。

其中，所述溶剂流通管连接所述洗涤釜的一端设有过滤网。

其中，所述虹吸管连接洗涤釜的一端连接在所述洗涤釜的侧壁上或凸伸入所述洗涤釜内，使得洗涤釜内洗涤溶剂的液面到达虹吸管管口的高度后从所述洗涤釜内流入所述溶剂釜。

进一步地，当所述虹吸管连接洗涤釜的一端连接在所述洗涤釜的侧壁上时，其管口距离洗涤釜底部合适高度以能够达到洗涤纯化效果。

进一步地，当所述虹吸管连接洗涤釜的一端凸伸入洗涤釜内时，其伸入部分的管口距离洗涤釜底部的高度可调节，可根据所加入的目标聚合物的量来调节虹吸管伸入洗涤釜内的长度，从而调节虹吸管管口距离洗涤釜底部的高度，选择合适的高度，以达到更好的洗涤效果以及提高洗涤效率。

其中，所述虹吸管连接所述洗涤釜的一端设有过滤网。

其中，所述洗涤釜为不锈钢材质。

其中，所述溶剂供给系统还包括第一卸料阀以及第一加料口，所述第一卸料阀与所述第一加料口均设置在溶剂釜上，以供向所述溶剂釜内加入或卸出物料。

其中，所述洗涤系统还包括溶剂回收管以及真空泵，所述溶剂回收管一端连接所述洗涤釜，所述溶剂回收入管的另一端连接所述溶剂釜，所述真空泵设置于所述溶剂回收管上，所述真空泵抽真空将洗涤釜中的洗涤溶剂通过所述溶剂回收管抽送至所述溶剂釜中。

其中，所述溶剂回收管连接洗涤釜的一端设有过滤网。

其中，所述洗涤系统还包括第二加料口以及第二卸料阀，所述第二卸料阀与所述第二加料口设置在洗涤釜上，以供向所述洗涤釜内加入或卸出物料。

其中，本发明聚合物的纯化装置中的过滤网均采用耐高压、耐腐蚀材料制成。

优选地，所述过滤网为不锈钢。

其中，所述过滤网的目数为50~500目。

进一步地，所述过滤网的目数为50~100目。

一种聚合物的纯化方法，包括如下步骤：

加料步骤：将洗涤溶剂加入到溶剂釜中，将目标聚合物加入到洗涤釜中，所述溶剂釜和所述洗涤釜之间连接有溶剂流通管和虹吸管；

洗涤步骤：加热所述溶剂釜，所述洗涤溶剂经汽化通过所述溶剂流通管不断从溶剂釜进入洗涤釜，在所述洗涤釜中冷凝至液态，洗涤所述目标聚合物，将所述目标聚合物中含有的杂质和/或溶剂溶于所述洗涤溶剂中，将溶解有杂质和/或溶剂的洗涤溶剂通过所述虹吸管回流至所述溶剂釜。

其中，所述聚合物的纯化方法还包括后处理步骤：重复洗涤步骤6-15h后，将经过洗涤步骤的目标聚合物干燥至恒重，得到纯化的聚合物。