专利名称：一种纳微结构的聚醚酮结晶物制备方法
技术领域：
本发明属于化学工程、精细化工领域，特别是涉及到一种纳米级的聚醚酮结晶物的制备方法。
背景技术：
在现有技术当中聚醚酮的合成是中以二苯砜作为溶剂，以4、4 - 二氟二苯甲酮和对苯二酚作为原料，在碳酸钾存在的条件下下反应制得的。反应结束后，产物、溶剂、副产物等掺杂在一起，常温下形成固体混合物。反应结束后，用有机溶剂浸出固体混合中的溶剂二苯砜，用水浸出副产物氟盐及原料碳酸钾等，然后经干燥得到纯聚醚酮。在生产过程中，将反应产物经专用压片、冷却、粉碎设备处理，再进行精制。影响聚醚酮精制浸取的因素较多，主要有以下几方面:1)聚醚酮颗粒的粒度大小，颗粒内部孔洞的大小、比表面积、孔洞形状及溶质在颗粒内分布状态等。2)溶剂即浸取剂的种类、粘度、活度及扩散系数等。3)操作温度、压力、搅拌速度及溶剂流动状态等。4)浸取液及溶质在惰性组分上的吸附状况。对一定生产工艺生产的聚醚酮，其颗粒、操作条件、溶剂类别及溶质与溶剂的性质基本确定，要提高聚醚酮精制效率，在原有研究与生产技术条件下，研究其结晶形态，挖潜聚醚酮精制速率，是提高其生产效率的有效方法。前期工作研究了聚醚酮的粉碎、不同浸取液的浸取、不同浸取工艺及不同工艺的改进等，使聚醚酮精制效率得到大幅度提高。但是，由于对聚醚酮结晶过程研究的不深入及生产能力的扩大，精制时间仍过长，能耗较大，纯水用量及废水产生量过多，使精制过程成了整个生产过程的瓶颈。为此，根据纳微结构界面对传质、传热影响的研究结果，针对粉碎后聚醚酮颗粒的结构，结合精制原理，以及聚醚酮结晶影响因素，进一步研究在不同温度下结晶的聚醚酮颗粒的结构，期望有更好的传质效果，挖潜其精制速度，节能降耗，提高生产效率。聚醚酮结晶时，由于是在与溶剂二苯砜等组成的混合物中进行的，因此，结晶物的形状及结晶物之间的孔尺寸大小，极大影响着聚醚酮的精制时间。因为精制的初期是表面或孔洞浅层处溶质的溶解过程，溶解速度较快，此阶段的精制进度亦较快。从浸取液溶质浓度起初变化速度较快可以证明这一点。但随着精制过程的深入，聚醚酮结晶混合物表面二苯砜被浸取掉，出现孔洞，再浸取其内部的溶质，就存在一个扩散传质过程，孔隙越大，越有利于传质，浸取速度就越快。同时，有纳微结构界面的聚醚酮产品，在后期的超细粉加工，造粒中都有一定优势，一定程度上也都会影响聚醚酮生产效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:用
图1的聚醚酮结晶物样片制备装置，在不同温度，不同恒温时间，制备出相应的聚醚酮结晶物样片，然后用专用粉碎设备，将其粉碎成一定尺寸的颗粒，再放到液泛提取器中，用丙酮浸取二苯砜，用水浸取氟盐等。最后干燥，得到精制后的聚醚酮物料片。一种纳微结构的聚醚酮结晶物制备方法，其特征是包括以下步骤:步骤一、采用聚醚酮结晶物样片制备器制备聚醚酮结晶物样片: 将聚醚酮结晶物样片制备器的上油箱和下油箱中的上加热板及下加热板通电加热，并控制温度在130°C 190°C之间，调整物料压片平板与上加热板之间的距离，使物料片的厚度达到3mnT5mm，由保护气进口向聚醚酮结晶物样片制备器内通入氮气，防止溶剂二苯砜在空气中氧化，当聚醚酮结晶物样片制备器的预热准备工作完毕后，即将合成后的聚醚酮混合产物放出后直接移到物料压片平板上，关好上加热板并通过制片高度调节旋钮去调节可调高度旋转轴，保持恒温加热5分钟 20分钟，在物料达到预定恒温及时间后，取下聚醚酮结晶物样片放入水中冷却；
步骤二、将冷却后的聚醚酮结晶物样片置于粉碎机内，将其粉碎成边长为3mnT4mm的具有3飞条边的多边形颗粒；
步骤三、将粉碎后的聚醚酮结晶物样片放到液泛提取器中，首先使用丙酮浸取其中的二苯砜，然后再用水浸取剩余的氟盐、碳酸钠；
步骤四、将经过浸取步骤提纯后的聚醚酮结晶物使用真空干燥箱进行干燥。所述的步骤一中为防止二苯砜被氧化，在聚醚酮结晶物样片制备器上设有保护气出口阻断空气进入结晶器内。上油箱和下油箱中的导热油加热时，一是导致空气膨胀需要放出，二是导致烟气产生；在导热油冷却时由于导热油体积的收缩，有空气进入上油箱和下油箱，因此在上油箱和下油箱上分别设有上油箱油气出口和下油箱油气出口。上油箱和下油箱通过上油箱测温探头和下油箱测温探头检测温度控制相应油箱
温度稳定。上油箱和下油箱通过手柄打开与关闭。防止二苯砜被氧化的惰性气体从保护气进口进入聚醚酮结晶物样片制备器的物料所在空间。有益效果:对三种聚醚酮结晶产物及原生产得到产物，用F-SOrb2400测量仪器测定平均孔径，数据见表I。表I不同冷却形式及温度结晶的聚醚酮产物精制后的平均孔径数据表。
权利要求
1.一种纳微结构的聚醚酮结晶物制备方法，其特征是包括以下步骤: 步骤一、采用聚醚酮结晶物样片制备器制备聚醚酮结晶物样片: 将聚醚酮结晶物样片制备器的上油箱(11)和下油箱(I)中的上加热板(8 )及下加热板(4)通电加热，并控制温度在130°C 190°C之间，调整物料压片平板(6)与上加热板(8)之间的距离，使物料片的厚度达到3mnT5mm，由保护气进口(13)向聚醚酮结晶物样片制备器内通入氮气，防止溶剂二苯砜在空气中氧化，当聚醚酮结晶物样片制备器的预热准备工作完毕后，即将合成后的聚醚酮混合产物放出后直接移到物料压片平板(6)上，关好上加热板(8)并通过制片高度调节旋钮(3)去调节可调高度旋转轴(7)，保持恒温加热5分钟 20分钟，在物料达到预定恒温及时间后，取下聚醚酮结晶物样片放入水中冷却； 步骤二、将冷却后的聚醚酮结晶物样片置于粉碎机内，将其粉碎成边长为3mnT4mm的具有3飞条边的多边形颗粒； 步骤三、将粉碎后的聚醚酮结晶物样片放到液泛提取器中，首先使用丙酮浸取其中的二苯砜，然后再用水浸取剩余的氟盐、碳酸钠； 步骤四、将经过浸取步骤提纯后的聚醚酮结晶物使用真空干燥箱进行干燥。
2.根据权利要求1所述的一种纳微结构的聚醚酮结晶物制备方法，其特征是:所述的步骤一中为防止二苯砜被氧化，在聚醚酮结晶物样片制备器上设有保护气出口(2)阻断空气进入结晶器内。
3.根据权利要求1所述的一种纳微结构的聚醚酮结晶物制备方法，其特征是:上油箱(11)和下油箱(I)中的导热油加热时，一是导致空气膨胀需要放出，二是导致烟气产生；在导热油冷却时由于导热油体 积的收缩，有空气进入上油箱(11)和下油箱(1)，因此在上油箱(11)和下油箱(I)上分别设有上油箱油气出口(9)和下油箱油气出口(5)。
4.根据权利要求1所述的一种纳微结构的聚醚酮结晶物制备方法，其特征是:上油箱(11)和下油箱(I)通过上油箱测温探头(12)和下油箱测温探头(14)检测温度控制相应油箱温度稳定。
5.根据权利要求1所述的一种纳微结构的聚醚酮结晶物制备方法，其特征是:上油箱(11)和下油箱(I)通过手柄(10)打开与关闭。
6.根据权利要求1所述的一种纳微结构的聚醚酮结晶物制备方法，其特征是:防止二苯砜被氧化的惰性气体从保护气进口(13)进入聚醚酮结晶物样片制备器的物料所在空间。
全文摘要
一种纳微结构的聚醚酮结晶物制备方法,属于化学工程、精细化工领域，特别是涉及到一种纳米级的聚醚酮结晶物的制备方法。用聚醚酮结晶物样片制备装置，在不同温度，不同恒温时间，制备出相应的聚醚酮结晶物样片，然后用专用粉碎设备，将其粉碎成一定尺寸的颗粒，再放到液泛提取器中，用丙酮浸取二苯砜，用水浸取氟盐等。最后干燥，得到精制后的聚醚酮物料片。综上所述本发明具有精制时间短，能耗较小，纯水用量及废水产生量较少，有利于生产能力的扩大，节能降耗，提高生产效率。
文档编号C08G65/46GK103113574SQ20131004218
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者王树江, 刘桂英, 王飞扬, 楚迪, 李盛毓 申请人:长春工业大学