一种高浓度n –苯基马来酰亚胺反应液的后处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于精细化学品领域范畴，是一种高浓度耐热改性剂N -苯基马来酰亚胺反应液的后处理方法。
【背景技术】
[0002]N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)是近年来兴起的一种高分子耐热改性剂，主要用于ABS、PVC、PMMA树脂和感光材料的耐热改性。目前，国外有日本大八化学公司、美国杜邦公司、德国拜尔公司等少数几家大的公司生产N-PMI，国际市场的产量在8万吨以上。国内有清华紫光、西北化工研究院、杭州欣阳三友化工、兰州石油化工等厂家生产N-PMI，全国产量仅为5000吨/年，且国产产品杂质含量高，颜色不纯，保质期短，含量只有97%，低于进口产品98%的标准。目前由于市场的需求，需要大量从国外进口，2010年从国外进口 12000吨。而我国是世界塑料大国，预计到2015年我国N-MPI需求量将达5~6万吨。因此对N-PMI的开发，可以满足国内经济发展的需求，改变该产品长期依赖进口的局面，具有重要的社会效益。如何提高N-PMI的收率和含量，改善产品的颜色，较少晶粒大小，延长保质期成为当前该技术领域的主要问题。
[0003]N-PMI反应液的后处理方法主要是先中和，后水洗(一次或多次)，然后蒸馏成品，最后将成品在醇类或环己烷等溶剂中重结晶得到N-PMI产品。目前并没有特别针对N-PMI反应液后处理方法的专利。CN102399180A提及将反应液倒入弱碱性水溶液中洗涤至中性，再用水洗，再旋转蒸发仪旋蒸得到N-PMI粗品，再加入环乙烷重结晶，纯度97%，产率97%。该法先中和再水洗，导致顺酐大量损失在中和工序中，造成原料浪费，最后重结晶，所得产品纯度仍达不到98%的国际水平。CN102850253A涉及一种N-PMI的精制方法，在精制料液中添加稳定剂，通过精馏工艺精制，精馏馏分制成片状或颗粒状固体而成型。收率95.2%，含量99.8%。该稳定剂实际上是一种阻聚剂，留在了产品中成为新的杂质，且该法收率不高。CN1962634A涉及N-PMI反应液的后处理方式为直接将反应液在旋转蒸发仪上脱除甲苯，再加入环己烷或甲醇中重结晶，收率为85~93%。该法未进行水洗或中和，导致顺酐大量滞留，会影响产品的纯度、外观和保质期，还浪费了原料。此外，重结晶会大大影响收率，且多使用了一种重结晶溶剂就多了一道溶剂的回收工序。CN101875626A也采用了相同的方法进行了后处理，产率为86~92%。CN102633706A提到的后处理方法是将反应液降温至_5~0°C，抽滤得到粗品N-PMI，再将粗品与精制溶剂中，加入白土、缚酸剂，升温溶解至透明，过滤、冷却、结晶，干燥，得到产品N-PMI，纯度为99.12~99.18%，未提及收率。该方法首先要降温至0°C以下，该工艺条件比较苛刻。还加入了一系列的其他物质，不环保，也难回收。整体流程也比较长，虽然所得产品的纯度高，但是会影响收率。
【发明内容】
[0004]本发明涉及一种高浓度N -苯基马来酰亚胺反应液的后处理工艺。
[0005]本发明高浓度N -苯基马来酰亚胺反应液的后处理工艺，该反应液的浓度为22%~47%，其特征在于将该反应液先进行水洗再进行中和，然后于旋转蒸发仪中脱除溶剂即得产品，无需经过重结晶工序，其工艺包括N-苯基马来酰亚胺的水洗，中和以及溶剂的脱除。
[0006]具体过程如下:将少量的特殊溶剂混合物和水按一定比例混合加至绝对含量为22%~47%的N-苯基马来酰亚胺反应液中，在5(Tll(TC下搅拌5~60min，随后降温，分出水层和油层。水洗水层经冷却、带真空抽滤得到顺丁烯二酸酐副产物固体和水，顺丁烯二酸酐作为反应原料继续套用于N-苯基马来酰亚胺的反应工序，水继续套用于水洗工序。水洗油层加入碱液中和至PH为6~10，保持一定的温度，分出水层和油层。中和水层经蒸馏得到水和微量残渣，水可继续套用于水洗工序。将中和油层加入旋转蒸发仪，在一定的温度和真空度下，蒸出溶剂，得到N-苯基马来酰亚胺成品。
[0007]本发明采用特殊混合物和水按一定比例混合后对N-PMI进行水洗。该酸特殊溶剂混合物为硫酸、磷酸、甲醇、乙醇、丙酮、环己烷、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二甲苯中的两种或三种。比较合适采用其中的硫酸、乙醇、丙酮、环己烷、二甲基甲酰胺和甲苯、二甲苯。
[0008]本发明中将特殊溶剂混合物中两种物质的体积比为为了更好的提高N-PMI的收率，可以优化为1:8~1:3。特殊溶剂混合物总量为水洗水量体积的55%~200%。特殊溶剂加的太少，N-PMI容易损失在水相中，加的太多，不利于节约原料还延长了中和油相蒸馏的时间。可以优化为58%~140%。
[0009]本发明中水洗的水量为N-苯基马来酰亚胺反应液质量的30%~49%。水加入的少则洗的不充分，会导致顺酐残留在油相中，影响中和工序碱液的用量，还影响产品质量，加的太多则产生的废水较多，因此以加入反应液质量35~45%的水洗为宜。
[0010]本发明中水洗结束后当温度降至6(T90°C时出料分层。温度太低，N-PMI和顺酐容易析出，温度太高，N-PMI容易损失在水相中。故水洗分层温度可以优化为55~80°C。而水洗油层中和后的分层温度为39~82°C，由于经过水洗顺酐含量很少，因此可以适当降低分层温度，水洗油层中和后的较佳分层温度为45飞(TC。
[0011]本发明水洗分层结束后当水洗水层温度冷却至-4~20°c时带真空抽滤。温度过高，水中的顺酐溶解度较高，而温度过低有可能会结冰，影响抽滤。故此，抽滤的温度以5~20°C较合适。水洗水层采用孔径大小为G2~G5的砂芯漏斗进行过滤。孔径太大，起不到过滤效果，孔径太小容易堵料。故此，选择孔径大小为G3~G4的砂芯漏斗能使顺酐回收过程更加顺利。
[0012]本发明将水洗后的油相升温将溶剂蒸出，当液温升高至11(T155°C时，停止加热。如果液温太高，N-PMI容易发生聚合反应，生产二聚体，影响产品收率和含量。液温太低，会导致蒸馏结束后，N-PMI产品为固体，不能从四口瓶中倒出来。因此，当液温升高至ll(Tl3(rC时，可以停止加热。
[0013]本发明将水洗后的油相蒸馏的真空度为为-0.02~-0.099Mpa，真空度太低，蒸馏速度慢，液温高，容易发生聚合反应。真空度太高，溶剂损失较大。该真空度可以优化为-0.06?0.098 Mpa0
[0014]本发明提出了一种高浓度N -苯基马来酰亚胺反应液后处理的新型工艺。相对于现有技术:(I)本发明将反应