[发明专利]从材料混合物中分离挥发性物质的方法和制备聚芳硫醚的设备

说明书

本发明涉及一种从材料混合物中分离挥发性物质，特别是碘、二碘化芳香族化合物和/或由其组成的混合物的方法，所述材料混合物包含上述化合物。此外本发明还涉及一种制备聚芳硫醚的设备，借助所述设备可从聚合产物中除去挥发性物质，特别是碘和二碘化芳香族化合物。

在缩聚过程中的化学反应期间会产生至少一种反应产物，必须将其从过程中分离，以便有可能合成大分子。

但反应产物由于“平衡原因”几乎总是与至少另一种物质混合在一起，该物质通常是蒸汽态并且可作为单体或原料参与大分子的合成，并因此应尽可能快地使其回流到过程中去。

已知的方法例如有聚酯缩聚法，这些方法借助“传统”方式，如精馏、反渗透、渗透蒸发等，将反应产物，如水或甲醇和/或THF从过程中分离。

用于借助p-DIB和元素硫来制造PPS(聚苯硫醚)或PAS(聚芳硫醚)的化学组分或过程参数示例性地在以下专利中进行了描述：

●US 4786713(共聚芳基-硫醚-二硫化物)

●US 2009/0203872(聚芳硫醚的制备过程)

●US 2010/0105845(具有极佳的光度的聚芳硫醚树脂的制备方法和

聚芳硫醚树脂)

●US 4746758(制备碘化芳香族化合物的过程)

上述专利描述了制造聚苯醚硫或聚芳硫醚的化学组分。

早在1988年，在专利US 4786713中就描述了一种由元素硫和二碘化苯合成聚合物PAS的方法以及过程参数。

在1988年的专利US 4786713中描述了通过热惰性气体或真空从固化的最终产物中分离腐蚀性的碘，而在SKC的专利中是通过化学过程快要结束时加入封端添加剂来捕获碘，以减少最终产物中的碘含量。在这里应实现的是，在最终产物中的碘含量少于1000ppm，以减少或防止最终产物造成的后续腐蚀。

过程中出现的物质，例如碘和p-DIB(对二碘化苯)相当昂贵，从而使得有效地分离上述组分并特别是将p-DIB直接回流到缩聚过程对成本效益来说非常重要且必须减少物质损耗。因此有效的是，尽量将p-DIB全部直接回流到过程中并尽量无损失地排出昂贵且危害环境的碘以进行后续处理。被排出的碘主要以另一种称为“转移碘”的方法“转换”成聚合物法所必需的p-DIB。

来自缩聚过程的含碘混合气体(其在低于碘的三相点气压的情况下被提取出来)仅仅能凝华。由于这个原因“一般”的过程单元，如精馏、全蒸发等等在此处不再适用。

此外特别困难的是，碘特别是在高纯度时具有极强的腐蚀性且相应的反应器和其它装备需要特别昂贵的材料。

当物质特别具有腐蚀性时，例如碘就是这种情况，必须使用非常昂贵的材料，例如哈氏合金和其他材料。

由于碘和p-DIB的混合物在1毫巴数量级的绝对压力的真空下会发生凝华，因此要求和真空密封非常高并且需要特殊的过程组件和措施。

此外有问题的是，在低于一定的压力和温度以及待凝华物质过冷时，根据装置的操作方式和类型以不同的形式和改进方式进行分离。所述结构可能具有相当高的密度或者具有非常低的密度，这会大大影响传热并因此影响热交换器面积。在这里，为了减少凝华器中的接触面积，在特别的操作方式尤其是凝华中，温度很重要。

因此，本发明的任务的出发点在于提出一种方法，该方法在聚芳硫醚制备时能有效地分离生成的副产物，例如碘，以及未反应的反应物。本发明的任务还在于提出一种设备，该设备可有效地从聚合物熔体或预聚物熔体中分离前述物质。

此任务通过权利要求1所述特征的方法，通过具有权利要求9所述特征的设备以及通过具有权利要求17所述特征的用于制备聚芳硫醚的方法得以实现。同时相应的独立权利要求对有利的改进形式进行了描述。

因此，根据本发明提供了一种方法，其用于从含有碘和/或至少一种根据通式II表示的二碘化芳香族化合物的材料混合物中分离碘、至少一种根据通式II表示的二碘化芳香族化合物和/或其混合物，

|-A-|

式II

其中A为二价芳族基，其中

a)在等于或大于碘的三相点的压力下将碘、至少一种根据通式II表示的二碘化芳香族化合物和/或由它们组成的混合物的第一部分分离，

b)在小于碘的三相点的压力下将碘，根据通式II表示的二碘化芳香族化合物和/或由它们组成的混合物的第二部分分离，

其中在两个步骤a)和b)中材料混合物分别具有以下温度，即在所述温度下至少碘在上述压力下以气态形式存在。