采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝。所述工藝包括以下步驟：將聚醚酮酮粗品加入到氨基三亞甲基膦酸水溶液中，回流，降溫，過(guò)濾，得到初級(jí)純化品；將初級(jí)純化品加入到堿性水溶液中，在紫外光照射及超聲波作用下，通入臭氧回流，降溫，過(guò)濾，得到次級(jí)純化品；用水回流洗滌次級(jí)純化品，經(jīng)過(guò)濾、干燥得到聚醚酮酮純品。本發(fā)明能夠?qū)⒕勖淹制分械腁l3+含量降至30ppm以下，而且氨基三亞甲基膦酸用量少，成本低，工藝節(jié)能環(huán)保，有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】
采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]聚醚酮酮(PEKK)是一種抗高溫、耐輻射、耐酸堿、阻燃性好的高性能特種工程塑料，在航空航天、電子通訊、國(guó)防軍工及民用技術(shù)產(chǎn)品等領(lǐng)域有著重要的作用。
[0003]聚醚酮酮是由美國(guó)DuPont公司開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，其制備方法分為親核取代和親電取代兩種。親電取代反應(yīng)法一般采用以無(wú)水三氯化鋁為催化劑的傅-克反應(yīng)合成，合成的聚醚酮酮粗品中有較高的鋁離子殘留，使聚醚酮酮粘度下降，分子量降低，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致使用后續(xù)加工的聚合物時(shí)，產(chǎn)生較多副反應(yīng)。因此，能夠找到一種聚醚酮酮粗品的純化工藝，有效去除聚合物中殘留的鋁離子是合成高性能聚醚酮酮的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，有效降低聚醚酮酮粗品中金屬離子的含量。
[0005]本發(fā)明所述的采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，包括以下步驟:
[0006](I)將聚醚酮酮粗品加入到氨基三亞甲基膦酸水溶液中，回流，降溫，過(guò)濾，得到初級(jí)純化品；
[0007](2)將初級(jí)純化品加入到堿性水溶液中，在紫外光照射及超聲波作用下，通入臭氧回流，降溫，過(guò)濾，得到次級(jí)純化品；
[0008](3)用水回流洗滌次級(jí)純化品，經(jīng)過(guò)濾、干燥得到聚醚酮酮純品。
[0009]其中:
[0010]步驟(I)中聚醚酮酮粗品采用以無(wú)水三氯化鋁為催化劑的親電取代反應(yīng)制得，粒徑為0.1?2_。
[0011 ]步驟(I)中氨基三亞甲基膦酸水溶液的質(zhì)量濃度為I?20%。
[0012]步驟(I)中聚醚酮酮粗品與氨基三亞甲基膦酸水溶液的質(zhì)量比為1:10?1:20。
[0013]步驟(I)中回流時(shí)間為6?1小時(shí)。
[0014]步驟(2)中堿性水溶液是以氨水調(diào)節(jié)的pH為8?1的水溶液。
[0015]步驟(2)中堿性水溶液與步驟(I)中聚醚酮酮粗品的質(zhì)量比為10:1?20:1。
[0016]步驟(2)中紫外光波長(zhǎng)為280?320nm，超聲波功率為20KHZ。
[0017]步驟(2)中在紫外光照射及超聲波作用下，以0.1?lL/h的速率通入臭氧，回流3?5小時(shí)。
[0018]步驟(3)中用水量為步驟(I)中聚醚酮酮粗品質(zhì)量的20?30倍。
[0019]本發(fā)明的有益效果如下:
[0020]本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，成本低，金屬離子去除率高，安全環(huán)保等特點(diǎn)。氨基三亞甲基膦酸螯合劑毒性小，能與鐵、鋁等多種金屬離子螯合形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，有效去除聚醚酮酮中的金屬離子。紫外光照射、超聲波作用及弱堿性條件，加強(qiáng)了臭氧的氧化性，利用臭氧的強(qiáng)氧化性打開(kāi)反應(yīng)中的不穩(wěn)定雜質(zhì)結(jié)構(gòu)，消除產(chǎn)品中的小分子。本發(fā)明能夠?qū)⒕勖淹制分械腁l3+含量降至30ppm以下，而且氨基三亞甲基膦酸用量少，成本低，工藝節(jié)能環(huán)保，有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0022]實(shí)施例1
[0023]取Al3+含量4300ppm的聚醚酮酮粗品50g，向其中加入質(zhì)量濃度20%的氨基三亞甲基膦酸水溶液500g，100°C回流攪拌6小時(shí)，降溫過(guò)濾，得到初級(jí)純化品。
[0024]將初級(jí)純化品加入到以氨水調(diào)節(jié)的pH為8的100ml水溶液中，在波長(zhǎng)為280nm的紫外光照射及20KHZ超聲波作用下，以lL/h的速率通入臭氧回流3小時(shí)，降溫過(guò)濾，得到次級(jí)純化品。
[0025]次級(jí)純化品加入到100g水中，回流洗滌，經(jīng)過(guò)濾、干燥，得到白色聚醚酮酮純品。經(jīng)ICP檢測(cè)，其Al3+含量為23ppm，滿足聚醚酮酮高溫使用及加工要求。
[0026]實(shí)施例2
[0027]取Al3+含量4300ppm的聚醚酮酮粗品50g，向其中加入質(zhì)量濃度10%的氨基三亞甲基膦酸水溶液750g ,100C回流攪拌8小時(shí)，降溫過(guò)濾，得到初級(jí)純化品。
[0028]將初級(jí)純化品加入到以氨水調(diào)節(jié)的pH為9的750ml水溶液中，在波長(zhǎng)為290nm的紫外光照射及20KHZ超聲波作用下，以0.5L/h的速率通入臭氧回流4小時(shí)，降溫過(guò)濾，得到次級(jí)純化品。
[0029]次級(jí)純化品加入到1250g水中，回流洗滌，經(jīng)過(guò)濾、干燥，得到白色聚醚酮酮純品。經(jīng)ICP檢測(cè)，其Al3+含量為18ppm，滿足聚醚酮酮高溫使用及加工要求。
[0030]實(shí)施例3
[0031]取Al3+含量4300ppm的聚醚酮酮粗品50g，向其中加入質(zhì)量濃度1%的氨基三亞甲基膦酸水溶液100g，100C回流攪拌10小時(shí)，降溫過(guò)濾，得到初級(jí)純化品。
[0032 ]將初級(jí)純化品加入到以氨水調(diào)節(jié)的pH為1的500ml水溶液中，在波長(zhǎng)為320nm的紫外光照射及20KHZ超聲波作用下，以0.lL/h的速率通入臭氧回流5小時(shí)，降溫過(guò)濾，得到次級(jí)純化品。
[0033]次級(jí)純化品加入到1500g水中，回流洗滌，經(jīng)過(guò)濾、干燥，得到白色聚醚酮酮純品。經(jīng)ICP檢測(cè)，其Al3+含量為28ppm，滿足聚醚酮酮高溫使用及加工要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，其特征在于包括以下步驟: (1)將聚醚酮酮粗品加入到氨基三亞甲基膦酸水溶液中，回流，降溫，過(guò)濾，得到初級(jí)純化品； (2)將初級(jí)純化品加入到堿性水溶液中，在紫外光照射及超聲波作用下，通入臭氧回流，降溫，過(guò)濾，得到次級(jí)純化品； (3)用水回流洗滌次級(jí)純化品，經(jīng)過(guò)濾、干燥得到聚醚酮酮純品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，其特征在于:步驟(I)中聚醚酮酮粗品采用以無(wú)水三氯化鋁為催化劑的親電取代反應(yīng)制得，粒徑為0.1?2_。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，其特征在于:步驟(I)中氨基三亞甲基膦酸水溶液的質(zhì)量濃度為I?20%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，其特征在于:步驟(I)中聚醚酮酮粗品與氨基三亞甲基膦酸水溶液的質(zhì)量比為1:10?1:20。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述的采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，其特征在于:步驟(I)中回流時(shí)間為6?10小時(shí)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，其特征在于:步驟(2)中堿性水溶液是以氨水調(diào)節(jié)的pH為8?1的水溶液。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，其特征在于:步驟(2)中堿性水溶液與步驟(I)中聚醚酮酮粗品的質(zhì)量比為10:1?20:1。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，其特征在于:步驟(2)中紫外光波長(zhǎng)為280?320nm，超聲波功率為20KHZ。9.根據(jù)權(quán)利要求6?8任一所述的采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，其特征在于:步驟(2)中在紫外光照射及超聲波作用下，以0.1?lL/h的速率通入臭氧，回流3?5小時(shí)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對(duì)聚醚酮酮粗品進(jìn)行純化的工藝，其特征在于:步驟(3)中用水量為步驟(I)中聚醚酮酮粗品質(zhì)量的20?30倍。
【文檔編號(hào)】C08G65/46GK106008957SQ201610498600
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】薛居強(qiáng), 王榮海, 王軍, 孫慶民, 李光輝, 張?zhí)┿? 黃桂青, 李文娟
【申請(qǐng)人】山東凱盛新材料股份有限公司