[实用新型]聚合物纯化装置

说明书

本申请涉及一种聚合物纯化装置，包括沿聚合物流动方向依次连通的的阴离子交换器、阳离子交换器和凝胶层析器，阴离子交换器内依次设有王树脂和DEAE纤维素阴离子交换树脂，用于除去聚合物中的阴离子和金属；阳离子交换器内依次设有4A分子筛和阳离子交换树脂，用于除去聚合物中的阳离子和色素；凝胶层析器内设有葡聚糖凝胶，用于除去聚合物中的小分子杂质，纯化过程中无需消耗大量溶剂，结构简单，能耗低。

技术领域

本实用新型涉及化工设备，特别是涉及聚合物纯化装置。

背景技术

聚合物分子量大，具有多分散性，有线性、支化和交联等多种分子形态，聚集态又可表现为晶态、非晶态等，因此，经过化学修饰后的聚合物成分比小分子化合物复杂的多，具有许多与小分子化合物不同的特性。高性能的聚合物因其耐高温、生物相容性好等诸多优点，在近年来得到了广泛的应用，但其合成路线大多采用溶液缩聚，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。

深度纯化高聚物不仅对准确的分析表征很重要，而且对保持材料的性能也很重要，这是因为杂质对力学、电学和光学性能有很大的影响，即使是微量的杂质也会引起或加速降解反应或交联反应。高聚物的纯化有两层含义，一是除去聚合物样品中的低分子，如残留单体、助剂和低聚物；二是聚合物的分级。而通常所说的纯化是指去除聚合物中的低分子物，常用的方法有：抽提法、离子交换树脂法和再生沉淀法。

CN102977236A提供了一种含氟聚合物的纯化方法，采用错流微滤膜过滤系统纯化除杂，但这种膜需要经常更换，而且处理聚合物的量有限，造价成本比较高。

CN104817696A提供了一种聚苯硫醚(PPS)生产中聚合物产品除盐纯化方法，利用过滤、酸洗、超声、水洗、干燥的普通方法降低聚合物产品中无机盐的含量，改善和提高PPS产品的品质和性能。

综上，现有技术中常采用水洗、无机盐溶液洗涤、沉降等工艺对聚合物进行提纯，溶剂消耗量大，能耗高，而且间歇操作，容易混入杂质和大量无机盐；或采用高温高压的水带出无机盐分，但结构复杂，工业化不易实现；或采用超声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，而且中间过程容易引入新的杂质。

因此，寻找一种结构简单、能耗低的聚合物纯化装置成为人们研究的热点。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种结构简单、能耗低的聚合物纯化装置。

一种聚合物纯化装置，包括沿聚合物流动方向依次连通的阴离子交换器、阳离子交换器和凝胶层析器；所述阴离子交换器内沿所述聚合物流动方向依次设有王树脂和DEAE纤维素阴离子交换树脂，用于除去聚合物中的阴离子和金属；所述阳离子交换器内沿所述聚合物流动方向依次设有4A分子筛和阳离子交换树脂，用于除去聚合物中的阳离子和色素；所述凝胶层析器内沿所述聚合物流动方向设有葡聚糖凝胶，用于除去聚合物中的小分子杂质。

在其中一个实施例中，所述聚合物纯化装置还包括连通所述凝胶层析器和阴离子交换器的布料器，所述布料器用于将经过所述凝胶层析器纯化的聚合物返回到所述阴离子交换器中以实现再次纯化。

在其中一个实施例中，所述聚合物纯化装置包括空气泵，所述空气泵与所述阴离子交换器连通，用于使所述阴离子交换器、阳离子交换器和凝胶层析器连通的空间形成正压，以使经所述凝胶层析器纯化的聚合物在正压的作用下通过所述布料器返回到所述阴离子交换器中以实现再次纯化。

在其中一个实施例中，所述阴离子交换器中沿所述聚合物流动方向依次设有阴离子交换器上挡板、阴离子交换器中挡板和阴离子交换器下挡板，所述王树脂设在所述阴离子交换器上挡板和阴离子交换器中挡板之间，所述DEAE纤维素阴离子交换树脂设在所述阴离子交换器中挡板和阴离子交换器下挡板之间；所述阴离子交换器上挡板、阴离子交换器中挡板和阴离子交换器下挡板上均设有若干通孔，以使所述聚合物通过。