[发明专利]一种聚苯硫醚制造中所用丙酮溶剂的精制方法及其应用

说明书

本发明公开了一种聚苯硫醚制造中所用丙酮溶剂的精制方法及其应用，该精制方法包括以下步骤：(1)将待处理丙酮溶剂采用酸性离子交换树脂进行吸附处理，得到预处理丙酮溶剂；(2)将步骤(1)得到的预处理丙酮溶剂再进行碱性化处理，得到精制丙酮溶剂。采用该精制方法得到的丙酮溶剂呈弱碱性，同时甲胺含量低，用于聚苯硫醚的洗涤工序时，纺丝过程断丝现象减少。

技术领域

本发明属于聚苯硫醚制造领域，具体涉及一种聚苯硫醚制造中所用丙酮溶剂的精制方法及其应用。

背景技术

甲胺(Methylamine)，在室温下为气体，有类似氨的气味。易溶于水、乙醇和乙醚，有弱碱性，与无机酸生成易溶于水的盐类。甲胺在工业上具有广泛的用途，可用作制备医药(激活、咖啡因、麻黄素等)、农药(西维因、乐果、杀虫脒等)、染料(茜素中间体、蒽醌系中间体等)、炸药及燃料(水胶炸药、一甲肼等)、表面活性剂、促进剂、以及橡胶助剂、照相化学品和溶剂等的原料。

聚苯硫醚树脂(以下简称“PPS”)以其具有良好的化学性能和物理性能，广泛地应用在航天航空、电子机械、石油化工、食品、轻工等工业技术领域，其合成工艺日趋受到世界各国的重视。现有的聚苯硫醚的合成工艺如下：将用碱金属硫化物及碱金属硫氢化物中的至少一种硫源在有机酰胺溶剂[一般为N-甲基吡咯烷酮(NMP)]混合，根据需要添加碱金属氢氧化物后脱水，再加入二卤代芳香族化合物，加热聚合，将得到的聚合物从反应液中分离，利用有机溶剂(一般为丙酮)洗涤分离的聚合物。(见200380107629.6)。

在PPS聚合生产过程中，NMP在高温下分解产生甲胺和1,4-丁内酯。其中甲胺在PPS后续洗涤时会溶解在洗涤溶剂丙酮中，使得甲胺在丙酮中不断积累增加，本发明人发现，当在后续洗涤工序中循环使用丙酮等洗涤溶剂时，在只利用蒸馏将丙酮溶剂回收精制的情况下，不能充分除去对产物PPS质量有不良影响的微量的杂质(甲胺等)，此时丙酮长时间放置后会变色，最终会给产物的物性带来不良的影响，具体的说，甲胺含量累积到一定程度后会使得PPS产品着色，甚至粘度降低，最终导致回收的丙酮不能循环使用。

迄今为止，对有关PPS洗涤溶剂的精制回收的认识不深，只有专利CN200380107629.6中提到用HCl去除洗涤溶剂丙酮中的甲胺，但是HCl容易腐蚀设备，对设备要求较高，成本相应增加。而且本发明人发现，采用该方法时盐酸容易残留在丙酮内，使得丙酮pH变低，采用该丙酮洗涤后的PPS进行纺丝时，容易形成断丝，造成纺丝困难，纺丝成本增加。此外，盐酸和甲胺反应得到反应物没有回收，甲胺副产物没有回收。同时专利中还提到使用活性炭吸附处理丙酮溶剂，也可以明显降低甲胺等碱性物杂质含量，但是活性炭使用完后，无法再生利用，会产生大量固体废弃物。

有关溶剂中甲胺的去除方法也有相关报道。专利CN 101337707 A中报道使用一种离子交换法处理二甲胺废水，将废水与强酸性阳离子交换树脂进行离子交换，树脂吸附饱和后用无机酸洗脱二甲胺使树脂再生。专利CN 102060398 A也有类似报道。洗脱后得到的二甲胺盐经反渗透膜技术浓缩后干燥，回收二甲胺盐。

对比以上专利，甲胺会溶解于丙酮中，会与丙酮发生反应，生成席夫碱，利用上述加盐酸精馏的方法只能除去丙酮中游离的甲胺，甲胺与丙酮的结合物无法除去，本发明者发现经酸性离子交换树脂处理能除去游离和结合的甲胺，但处理后的液体依旧呈酸性，运用此方法处理后的呈酸性的溶液循环利用在后续洗涤上，产品粘度降低，颜色变深，用于纺丝时容易形成断丝，对产品性能产生不利影响。且丙酮在强碱条件下容易发生自身缩聚反应，使丙酮变质。使用弱碱性树脂能改善这一问题。为了提高生产效率，优选大孔道弱碱性离子交换树脂。

发明内容

本发明提供了一种聚苯硫醚制造中所用丙酮溶剂的精制方法及其应用，采用该精制方法得到的丙酮溶剂套用于聚苯硫醚的洗涤时，可以有效减少聚苯硫醚产品纺丝过程中出现的断丝现象。

一种聚苯硫醚制造中所用丙酮溶剂的精制方法，包括以下步骤：