[发明专利]一种聚醚醚酮树脂的制造方法

摘要

本发明公开了一种聚醚醚酮树脂的制造方法，采用一定摩尔比的4，4‑二氟二苯甲酮、双酚A、对苯二酚和苯酚为原料，N,N’‑二甲基乙酰胺为溶剂，在碱金属碳酸盐助剂作用下，在一定温度条件下，缩聚合成聚醚醚酮树脂，该树脂先采用无水甲醇、丙酮、氯仿的混合溶液洗涤3次，随后用无氧去离子水洗涤8次，接着再用无氧去离子水和N,N’‑二甲基乙酰胺的混合溶液纯化2次后，用无氧去离子水洗涤8次过滤分离之后，得到含水量为3～6%wt的聚醚醚酮湿树脂，该树脂在一定温度和真空度的条件下进行干燥，得高纯度聚醚醚酮树脂。

主权项

一种聚醚醚酮树脂的制造方法，采用4，4‑二氟二苯甲酮、双酚A、对苯二酚和苯酚为原料，N,N’‑二甲基乙酰胺为溶剂，在碱金属碳酸盐助剂作用下缩聚合成聚醚醚酮树脂，其特征在于：所述4，4‑二氟二苯甲酮：双酚A+对苯二酚+苯酚：碱金属碳酸盐的摩尔比为1.0：1.003：1.003，所述双酚A：对苯二酚：苯酚的摩尔比为1.0：32.3：0.033；所述制造方法的具体步骤为：（1）在通入氮气保护条件下，将4，4‑二氟二苯甲酮加入不断搅拌的且以N,N’‑二甲基乙酰胺为溶剂的聚合釜中反应，用导热油进行加温升温，当温度上升到166～168℃时，再分别依次加入碱金属碳酸盐、双酚A和对苯二酚，使固液质量比达到0.15～0.2：1.0，然后继续升温，当温度上升到264～268℃时，保温3.6～4.0小时，温度再升高到304～308℃，保温6.0～6.6小时；（2）将保温后的混合物倒入‑8～‑6℃的冰水中，急剧冷却到常温，过滤，然后滤饼加入38～48℃无水甲醇、丙酮和氯仿的混合溶液洗涤出混合物中的二甲基乙酰胺溶剂3次，每洗涤一次聚醚醚酮树脂均要分离过滤；所述第一级甲醇、丙酮、氯仿的混合溶液洗涤的滤液输入溶剂回收工序；所述甲醇、丙酮、氯仿的混合溶液洗涤工艺为第一级洗涤液体是利用第二级聚醚醚酮树脂洗涤之后的滤液来洗涤得到的反应混合物过滤分离出来的滤饼，第二级洗涤液体是利用第三级聚醚醚酮树脂洗涤之后的滤液来洗涤得到的第一级洗涤过滤分离出来的滤饼，第三级洗涤液体是利用新鲜的甲醇、丙酮和氯仿混合溶液；所述甲醇：丙酮：氯仿的质量比为33：14：3；（3）在步骤（2）得到的滤饼中，第一级洗涤液体是利用第二级聚醚醚酮树脂洗涤之后的滤液来洗涤步骤（1）得到的滤饼，并补充16～18wt%第二级滤液总量的去离子水，使得洗涤系统中聚醚醚酮树脂的固体含量为26～28wt%，随即将第一级洗涤系统中的物料温度上升至96～99℃，并在该温度条件下，保温30～45min，趁热过滤，滤液输入副产物氯化钠的回收体系，滤饼输入第二级洗涤工艺工序；（4）在步骤（3）得到的滤饼中，第二级洗涤液体是利用第三级聚醚醚酮树脂洗涤之后的滤液来洗涤步骤（2）得到的滤饼，并补充13～15wt%第三级滤液总量的去离子水，使得洗涤系统中聚醚醚酮树脂的固体含量为26～28wt%，随即将第二级洗涤系统中的物料温度上升至96～99℃，并在该温度条件下，保温30～45min，趁热过滤，滤液输入第一级洗涤工艺工序，滤饼输入第三级洗涤工艺工序；（5）在步骤（4）得到的滤饼中，第三级洗涤液体是利用第四级聚醚醚酮树脂洗涤之后的滤液来洗涤步骤（3）得到的滤饼，并补充9～12wt%第四级滤液总量的去离子水，使得洗涤系统中聚醚醚酮树脂的固体含量为26～28wt%，随即将第三级洗涤系统中的物料温度上升至96～99℃，并在该温度条件下，保温30～45min，趁热过滤，滤液输入第二级洗涤工艺工序，滤饼输入第四级洗涤工艺工序；（6）在步骤（5）得到的滤饼中，第四级洗涤液体是利用第五级聚醚醚酮树脂洗涤之后的滤液来洗涤步骤（4）得到的滤饼，并补充6～9wt%第五级滤液总量的去离子水，使得洗涤系统中聚醚醚酮树脂的固体含量为26～28wt%，随即将第四级洗涤系统中的物料温度上升至96～99℃，并在该温度条件下，保温30～45min，趁热过滤，滤液输入第三级洗涤工艺工序，滤饼输入第五级洗涤工艺工序；（7）在步骤（6）得到的滤饼中，第五级洗涤液体是利用第六级聚醚醚酮树脂洗涤之后的滤液来洗涤步骤（5）得到的滤饼，并补充6～9wt%第六级滤液总量的去离子水，使得洗涤系统中聚醚醚酮树脂的固体含量为26～28wt%，随即将第五级洗涤系统中的物料温度上升至96～99℃，并在该温度条件下，保温30～45min，趁热过滤，滤液输入第四级洗涤工艺工序，滤饼输入第六级洗涤工艺工序；（8）在步骤（7）得到的滤饼中，第六级洗涤液体是利用第七级聚醚醚酮树脂洗涤之后的滤液来洗涤步骤（6）得到的滤饼，并补充3～6wt%第七级滤液总量的去离子水，使得洗涤系统中聚醚醚酮树脂的固体含量为26～28wt%，随即将第六级洗涤系统中的物料温度上升至96～99℃，并在该温度条件下，保温30～45min，趁热过滤，滤液输入第五级洗涤工艺工序，滤饼输入第七级洗涤工艺工序；（9）在步骤（8）得到的滤饼中，第七级洗涤液体是利用第八级聚醚醚酮树脂洗涤之后的滤液来洗涤步骤（7）得到的滤饼，并补充1～3wt%第八级滤液总量的去离子水，使得洗涤系统中聚醚醚酮树脂的固体含量为26～28wt%，随即将第七级洗涤系统中的物料温度上升至96～99℃，并在该温度条件下，保温30～45min，趁热过滤，滤液输入第六级洗涤工艺工序，滤饼输入第八级洗涤工艺工序；（10）在步骤（9）得到的滤饼中，加入新鲜的去离子水，使得洗涤系统中聚醚醚酮树脂的固体含量为26～28wt%，随即将第八级洗涤系统中的物料温度上升至96～99℃，并在该温度条件下，保温30～45min，趁热过滤，滤液输入第七级洗涤工艺工序，滤饼输入干燥工艺工序，即完成聚醚醚酮树脂的洗涤，从而得到聚醚醚酮树脂粗品；（11）将步骤（10）得到的聚醚醚酮树脂粗品再加入含30%去离子水的二甲基乙酰胺溶剂的洗涤釜中，加热到210～220℃，保温1～2小时；（12）将步骤（11）保温后的混合物趁热保温过滤，再重复步骤11）的操作得到熔融流动指数为10～15g/10min的聚醚醚酮树脂；（13）将步骤（12）得到的聚醚醚酮树脂采用步骤（3）～（10）相同的洗涤工艺控制条件进行洗涤8次，得到含水量为3～6%wt的聚醚醚酮湿树脂；（14）将步骤（13）得到的聚醚醚酮树脂，置入温度为158～168℃的真空烘箱中干燥3～4h，其真空度为‑0.08～‑0.09MPa，从而得到高纯度的聚醚醚酮树脂。