采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝的制作方法
【專利摘要】本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝。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，過濾，得到初級純化品；將初級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，過濾，得到次級純化品；用水回流洗滌次級純化品，經過濾、干燥得到聚醚酮酮純品。本發明能夠將聚醚酮酮粗品中的Al3+含量降至30ppm以下，而且氨基三亞甲基膦酸用量少，成本低，工藝節能環保，有效提高了產品質量，降低了生產成本。
【專利說明】
采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝
技術領域
[0001]本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝。
【背景技術】
[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、國防軍工及民用技術產品等領域有著重要的作用。
[0003]聚醚酮酮是由美國DuPont公司開發的產品，其制備方法分為親核取代和親電取代兩種。親電取代反應法一般采用以無水三氯化鋁為催化劑的傅-克反應合成，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，產品結構發生變化，導致使用后續加工的聚合物時，產生較多副反應。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鍵環節。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，有效降低聚醚酮酮粗品中金屬離子的含量。
[0005]本發明所述的采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，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，過濾，得到初級純化品；
[0007](2)將初級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，過濾，得到次級純化品；
[0008](3)用水回流洗滌次級純化品，經過濾、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水三氯化鋁為催化劑的親電取代反應制得，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量比為1:10?1:20。
[0013]步驟(I)中回流時間為6?1小時。
[0014]步驟(2)中堿性水溶液是以氨水調節的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量比為10:1?20:1。
[0016]步驟(2)中紫外光波長為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。
[0018]步驟(3)中用水量為步驟(I)中聚醚酮酮粗品質量的20?30倍。
[0019]本發明的有益效果如下:
[0020]本發明具有操作簡單，可操作性強，成本低，金屬離子去除率高，安全環保等特點。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定的絡合物，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，加強了臭氧的氧化性，利用臭氧的強氧化性打開反應中的不穩定雜質結構，消除產品中的小分子。本發明能夠將聚醚酮酮粗品中的Al3+含量降至30ppm以下，而且氨基三亞甲基膦酸用量少，成本低，工藝節能環保，有效提高了產品質量，降低了生產成本。
【具體實施方式】
[0021 ]以下結合實施例對本發明做進一步描述。
[0022]實施例1
[0023]取Al3+含量4300ppm的聚醚酮酮粗品50g，向其中加入質量濃度20%的氨基三亞甲基膦酸水溶液500g，100°C回流攪拌6小時，降溫過濾，得到初級純化品。
[0024]將初級純化品加入到以氨水調節的pH為8的100ml水溶液中，在波長為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，降溫過濾，得到次級純化品。
[0025]次級純化品加入到100g水中，回流洗滌，經過濾、干燥，得到白色聚醚酮酮純品。經ICP檢測，其Al3+含量為23ppm，滿足聚醚酮酮高溫使用及加工要求。
[0026]實施例2
[0027]取Al3+含量4300ppm的聚醚酮酮粗品50g，向其中加入質量濃度10%的氨基三亞甲基膦酸水溶液750g ,100C回流攪拌8小時，降溫過濾，得到初級純化品。
[0028]將初級純化品加入到以氨水調節的pH為9的750ml水溶液中，在波長為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，降溫過濾，得到次級純化品。
[0029]次級純化品加入到1250g水中，回流洗滌，經過濾、干燥，得到白色聚醚酮酮純品。經ICP檢測，其Al3+含量為18ppm，滿足聚醚酮酮高溫使用及加工要求。
[0030]實施例3
[0031]取Al3+含量4300ppm的聚醚酮酮粗品50g，向其中加入質量濃度1%的氨基三亞甲基膦酸水溶液100g，100C回流攪拌10小時，降溫過濾，得到初級純化品。
[0032 ]將初級純化品加入到以氨水調節的pH為1的500ml水溶液中，在波長為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，降溫過濾，得到次級純化品。
[0033]次級純化品加入到1500g水中，回流洗滌，經過濾、干燥，得到白色聚醚酮酮純品。經ICP檢測，其Al3+含量為28ppm，滿足聚醚酮酮高溫使用及加工要求。
【主權項】
1.一種采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，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，過濾，得到初級純化品； (2)將初級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，過濾，得到次級純化品； (3)用水回流洗滌次級純化品，經過濾、干燥得到聚醚酮酮純品。2.根據權利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，其特征在于:步驟(I)中聚醚酮酮粗品采用以無水三氯化鋁為催化劑的親電取代反應制得，粒徑為0.1?2_。3.根據權利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，其特征在于:步驟(I)中氨基三亞甲基膦酸水溶液的質量濃度為I?20%。4.根據權利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，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量比為1:10?1:20。5.根據權利要求1?4任一所述的采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，其特征在于:步驟(I)中回流時間為6?10小時。6.根據權利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，其特征在于:步驟(2)中堿性水溶液是以氨水調節的pH為8?1的水溶液。7.根據權利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，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量比為10:1?20:1。8.根據權利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，其特征在于:步驟(2)中紫外光波長為280?320nm，超聲波功率為20KHZ。9.根據權利要求6?8任一所述的采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，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。10.根據權利要求1所述的采用氨基三亞甲基膦酸對聚醚酮酮粗品進行純化的工藝，其特征在于:步驟(3)中用水量為步驟(I)中聚醚酮酮粗品質量的20?30倍。
【文檔編號】C08G65/46GK106008957SQ201610498600
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】薛居強, 王榮海, 王軍, 孫慶民, 李光輝, 張泰銘, 黃桂青, 李文娟
【申請人】山東凱盛新材料股份有限公司