本發(fā)明涉及高分子材料工業(yè)化生產(chǎn)的后處理方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及聚砜、聚醚砜等高分子材料工業(yè)化生產(chǎn)的后處理方法。

背景技術(shù)：

聚砜是高分子聚合物，是一種無(wú)定形、熱塑性樹(shù)脂。其特性是：力學(xué)性能優(yōu)異、剛性大、耐磨、高強(qiáng)度等，由于其良好的特性，聚砜已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、航天航空、電子等高端領(lǐng)域材料。

目前聚砜高分子材料最先進(jìn)生產(chǎn)工藝是一步合成法。一步合成法主要分聚合工段及后處理工段。

聚合工段：主要原料4，4'-二氯二苯砜、雙酚a、雙酚s、4，4’–聯(lián)苯二酚、碳酸鉀或碳酸氫鉀等，在溶劑中聚合，常用溶劑有二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、環(huán)丁砜等，可選擇甲苯、二甲苯、氯苯等作為脫水劑，聚合結(jié)束后進(jìn)行聚合物的后處理工段。

聚合物的后處理工段：將聚合后的粘稠液注入與反應(yīng)加入的溶劑不同的溶劑作為沉淀劑。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠常用水作為沉淀劑，國(guó)外聚砜生產(chǎn)廠常用乙醇或甲醇作為沉淀劑。在沉淀劑中聚砜從聚合物溶液中分離出來(lái)。分離出來(lái)的聚砜經(jīng)純化、干燥、造粒和包裝。其中，聚砜從聚合物溶液中分離和純化尤為重要，它影響到聚砜的各種性能。聚合結(jié)束后的聚合物溶液中含有未反應(yīng)的無(wú)機(jī)鹽碳酸鉀或碳酸氫鉀等、反應(yīng)的副產(chǎn)物氯化鉀、未反應(yīng)的酚鹽、系統(tǒng)和物料帶來(lái)的著色金屬離子及其它機(jī)械雜質(zhì)。它們必須被除盡，才能獲得高質(zhì)量的聚砜產(chǎn)品。

現(xiàn)有純化技術(shù)常用的是水煮法。水煮法是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家通常采用的后處理方法，這種方法：在聚合反應(yīng)結(jié)束后，將聚合后的粘稠液注入水中，同時(shí)用高速粉碎機(jī)把聚砜粉碎成微粒，析出聚合物中包裹的無(wú)機(jī)鹽粒子，去除無(wú)機(jī)鹽粒子需經(jīng)4次以上的高溫、大量的水洗，造成產(chǎn)品純度不高，高能耗廢水處理又會(huì)造成環(huán)境的污染。水煮后的聚砜聚合物經(jīng)干燥、造粒、包裝。第一次水煮的溶液是水與溶劑的混合液，經(jīng)減壓蒸餾可以回收溶劑，但溶劑回收率低，回收溶劑的含水率比較高，一般需要二次脫水后套用。干燥設(shè)備常采用鼓風(fēng)干燥、真空干燥、真空螺帶式干燥，干燥過(guò)程只是脫除水分，并不能提高產(chǎn)品的純度，水的干燥時(shí)間長(zhǎng)，增加了生產(chǎn)成本。

有文獻(xiàn)報(bào)道：聚合反應(yīng)結(jié)束后，用氯苯或甲苯稀釋，過(guò)濾除去無(wú)機(jī)鹽和其它機(jī)械雜質(zhì)，然后與水混合，沉淀出聚砜。沉淀出的聚砜含有水及溶劑，還需水洗。濾液經(jīng)高速攪拌靜置，進(jìn)行有機(jī)相（氯苯或甲苯）和水相（水和溶劑）的分離。水相回收溶劑，溶劑回收率低，回收溶劑的含水率比較高，一般需要二次脫水后套用。有機(jī)相經(jīng)蒸餾回收氯苯或甲苯，增加了處理溶劑的費(fèi)用及設(shè)備，大大提高了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高純度聚砜、聚醚砜、聚芳砜樹(shù)脂工業(yè)化生產(chǎn)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。

本發(fā)明的高純度聚砜、聚醚砜、聚芳砜樹(shù)脂工業(yè)化生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

（1）在聚砜類高分子材料聚合反應(yīng)結(jié)束后，在聚合溶液中，加入與聚合反應(yīng)液相同的溶劑，所述的聚砜類高分子材料的體積含量為總?cè)軇┑?0%~40%，溫度范圍為60~140℃；

然后，將稀釋后的聚合液，離心分離，過(guò)濾掉微小雜質(zhì)，最終得到高純度的聚合液；

優(yōu)選的，所述的離心分離，包括采用沉降式離心機(jī)分離后，再采用真空條件下的精密過(guò)濾器分離，過(guò)濾掉微小雜質(zhì)，最終得到高純度的聚合液；

優(yōu)選的，所述的溶劑為二甲基亞砜、n-甲基吡咯烷酮或環(huán)丁砜；

（2）將高純度的聚合液減壓回收溶劑，當(dāng)聚合液的粘度達(dá)到1000cp~4000cp時(shí)的濃稠狀態(tài)時(shí)，通入用氮?dú)庵?-3mpa；

（3）然后將步驟（2）的產(chǎn)物，加入螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即可獲得產(chǎn)品高純度聚砜樹(shù)脂；

優(yōu)選的，所述的螺桿擠出機(jī)分為低溫段和高溫段

所述的低溫段的溫度為80-140℃，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)排氣口，與冷凝系統(tǒng)、接收罐及真空泵相連接，回收溶劑；

所述的高溫段為250-400℃，與吸收槽和真空泵相連接，脫掉小分子及低聚物；

所述的聚砜類高分子材料為聚砜、聚醚砜或聚芳砜；

本發(fā)明的有益效果是：

生產(chǎn)的聚砜高分子材料純度高、性能穩(wěn)定、溶劑回收率高、成本低、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于醫(yī)療器械、航天航空、電子等高端領(lǐng)域材料。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

在2000l聚合反應(yīng)釜中加入4、4-二氯二苯砜210公斤、雙酚s183公斤、氫氧化鉀80公斤、溶劑二甲基亞砜1200l，甲苯150公斤，通入氮?dú)?，升溫?30℃開(kāi)始回流，隨著脫水量的增加，溫度逐漸升高至175℃時(shí)，聚合體系中水基本移除徹底，此時(shí)聚合液內(nèi)溫升至180℃，并保持180℃至獲得需要分子量的聚醚砜溶液。

當(dāng)聚醚砜聚合溶液達(dá)到目標(biāo)分子量時(shí)，向釜內(nèi)加入二甲基亞砜150l，聚醚砜溶液溫度降至150℃，聚醚砜與總?cè)軇┑谋壤秊?3.67%。

將稀釋的聚合液通過(guò)釜底管線進(jìn)入連續(xù)、封閉、沉降式離心機(jī)，過(guò)濾去除反應(yīng)的副產(chǎn)物、未反應(yīng)的成鹽劑及機(jī)械雜質(zhì)等大顆粒雜質(zhì)；聚合溶液再經(jīng)由真空處理的精密過(guò)濾器，過(guò)濾掉微小雜質(zhì)，最終得到高純度的聚合液。

聚合液轉(zhuǎn)入濃縮釜中，進(jìn)行減壓回收溶劑。當(dāng)聚合液濃稠時(shí)，用氮?dú)饨獬婵眨獨(dú)饧訅褐?mpa；

聚合液壓入螺桿擠出機(jī)，螺桿擠出機(jī)可以分四段，低溫段溫度設(shè)定120℃設(shè)置二個(gè)排氣口接入冷凝系統(tǒng)、接收罐及真空泵，回收溶劑。高溫段設(shè)定320℃，接入吸收槽及真空泵，脫掉小分子及低聚物。螺桿擠出機(jī)最后段造粒，包裝。經(jīng)檢測(cè)聚醚砜灰分為0.01%，熱變形溫度203℃(1.82mpa)。

實(shí)施例2

在2000l聚合反應(yīng)釜中加入氯苯、二甲基亞砜1200l、雙酚a160公斤，通入氮?dú)?，升?0℃加入氫氧化鈉60公斤，升溫于115℃開(kāi)始回流。隨著脫水量的增加，溫度逐漸升高至155℃，聚合體系中水基本移除徹底，降溫120℃，加入4、4-二氯二苯砜201公斤，此時(shí)聚合液內(nèi)溫升至160℃，保持160℃至獲得具有一定分子量的聚砜溶液。

加入二甲基亞砜650l，聚砜溶液溫度降至130℃，聚砜與總?cè)軇┑谋壤秊?8.5%。

將稀釋的聚合液通過(guò)釜底管線進(jìn)入連續(xù)、封閉、沉降式離心機(jī)，過(guò)濾去除反應(yīng)的副產(chǎn)物、未反應(yīng)的成鹽劑及機(jī)械雜質(zhì)等大顆粒雜質(zhì)；聚合溶液再經(jīng)由真空條件下的精密過(guò)濾器，過(guò)濾掉微小雜質(zhì)，最終得到高純度的聚合液。聚合液轉(zhuǎn)入濃縮釜中，進(jìn)行減壓回收溶劑。當(dāng)聚合液濃稠時(shí)，用氮?dú)饨獬婵眨獨(dú)饧訅褐?mpa。聚合液壓入螺桿擠出機(jī)，螺桿擠出機(jī)可以分四段，低溫段溫度設(shè)定120℃設(shè)置二個(gè)排氣口接入冷凝系統(tǒng)、接收罐及真空泵，回收溶劑。高溫段設(shè)定280℃，接入吸收槽及真空泵，脫掉小分子及低聚物。螺桿擠出機(jī)最后段造粒，包裝。經(jīng)檢測(cè)聚砜灰分為0.03%，熱變形溫度175℃(1.82mpa)。

實(shí)施例3

在2000l聚合反應(yīng)釜中加入4、4-二氯二苯砜210公斤、聯(lián)苯二酚137公斤、碳酸鈉150公斤、溶劑環(huán)丁砜1200l，甲苯150公斤，通入氮?dú)?，升溫?20℃開(kāi)始回流，隨著脫水量的增加，溫度逐漸升高至160℃時(shí)，聚合體系中水基本移除徹底，此時(shí)聚合液內(nèi)溫升至180℃，保持180℃至獲得具有一定分子量的聚芳砜溶液。

加入環(huán)丁砜240l，聚芳砜溶液溫度降至140℃，聚芳砜與溶劑的比例為22.9%。

將稀釋的聚合液通過(guò)釜底管線進(jìn)入連續(xù)、封閉、沉降式離心機(jī)，過(guò)濾去除反應(yīng)的副產(chǎn)物、未反應(yīng)的成鹽劑及機(jī)械雜質(zhì)等大顆粒雜質(zhì)；聚合溶液再經(jīng)由真空條件下的過(guò)濾器，過(guò)濾掉微小雜質(zhì)，最終得到高純度的聚合液。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下聚合液加入螺桿擠出機(jī)。螺桿擠出機(jī)可以分六段，低溫段溫度設(shè)定140℃設(shè)置四個(gè)排氣口接入冷凝系統(tǒng)、接收罐及真空泵，回收溶劑。高溫段設(shè)定380℃，接入吸收槽及真空泵，脫掉小分子及低聚物。螺桿擠出機(jī)最后段造粒，包裝。經(jīng)檢測(cè)聚芳砜灰分為0.02%，熱變形溫度274℃(1.82mpa)。