[发明专利]采用酒石酸钠去除聚醚酮酮粗品中金属铝离子的工艺

说明书

本发明涉及聚醚酮酮粗品的精制工艺，具体涉及一种采用酒石酸钠去除聚醚酮酮粗品中金属铝离子的工艺。所述的工艺包括以下步骤：(1)将聚醚酮酮粗品与二甲基亚砜、二苯砜的水溶液混合，升温回流；(2)向上述体系中加入酒石酸钠的水溶液，继续加热回流，降温后过滤，得到聚醚酮酮初级品；(3)将聚醚酮酮初级品和去离子水放入容器中超声处理，将超声后的物料混合液用离心机过滤脱除水分，在130℃真空下干燥至恒重，得到纯化后的聚醚酮酮。本发明的聚醚酮酮在二甲基亚砜、二苯砜的水溶液中充分溶胀，酒石酸钠能够与聚醚酮酮中所含Al³⁺形成稳定络合物，结合高频率超声处理，将聚醚酮酮粗品中Al³⁺降低至30ppm以下。

技术领域

本发明涉及聚醚酮酮粗品的精制工艺，具体涉及一种采用酒石酸钠去除聚醚酮酮粗品中金属铝离子的工艺。

背景技术

聚醚酮酮(PEKK)是一种高性能半结晶型热塑性聚合物，属于特种高分子材料聚芳醚酮家族中的一员，具有优异的机械性能、热稳定性、耐化学腐蚀性、抗辐射和阻燃性，在国防军工、航空航天、电子信息、汽车制造、石油化工、医疗卫生、家用电器等领域具有广阔的应用前景。

亲电取代反应路线合成PEKK通常采用傅-克反应催化剂AlCl₃合成，反应过程需要大量催化剂，由于大分子链的缠绕，部分催化剂被牢固地包裹在聚合物内，聚合物中不可避免残留有催化剂，较高的Al³⁺残留量将导致高温使用及加工成型过程中的次生催化效应，使产品变色或局部微分解，使聚合物的热稳定性变差。而对于在电子领域中的应用，产品中的Al³⁺含量将直接影响其电阻特性，PEKK中Al³⁺残留量成为衡量产品质量的关键指标之一。因此能够找到一种有效的粗品精制纯化方法，有效去除聚合物中残留Al³⁺是合成高性能聚醚酮酮的关键环节。而且，在聚合过程中由于存在少量支化的不稳定结构，在热加工过程中易产生苯自由基，从而导致分子间交联和降解，影响其进一步应用。

传统方法一般采用盐酸、氯代烷、醇类等溶剂，经反复洗涤去除残留金属离子杂质，过程繁琐、处理效率低、毒性大、安全风险高、环境污染严重，不利于产品质量稳定及规模化生产，且生产成本居高不下，严重影响聚醚酮酮的大规模应用与推广。

CN 201210131100.9提供了一种减少聚芳酮类聚合物中金属杂质的方法，但是其所述的聚芳酮类聚合物采用亲核取代的方法制成，其主要杂质为碱金属元素，与亲电取代反应方法制备的聚醚酮酮粗品的杂质不同，将该方法应用到亲电取代反应制备的聚醚酮酮粗品时，除杂效果难于满足要求。

CN 201110002853.5公开了一种聚醚酮/聚醚砜类聚合物的纯化方法，采用酸的去离子水溶液对杂质聚合物进行超声处理，处理次数多，处理效率低，并且会产生大量的废水，对后期生产废水的生化处理代理困难。此外，其主要杂质为碱金属，与本申请所述的杂质不同，对金属铝离子的去除效果差，难于满足要求。

目前亟需开发一种能够有效降低聚醚酮酮粗品中Al³⁺含量，提高PEKK热稳定性，且无有机溶剂参与的聚醚酮酮粗品的精制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、成本低廉的采用酒石酸钠去除聚醚酮酮粗品中金属铝离子的工艺，能够将聚醚酮酮粗品中金属铝离子降低至30ppm以下。

本发明所述的采用酒石酸钠去除聚醚酮酮粗品中金属铝离子的工艺，包括以下步骤：

(1)将聚醚酮酮粗品与二甲基亚砜、二苯砜的水溶液混合，升温回流；

(2)向上述体系中加入酒石酸钠的水溶液，继续加热回流，降温后过滤，得到聚醚酮酮初级品；

(3)将聚醚酮酮初级品和去离子水放入容器中超声处理，将超声后的物料混合液用离心机过滤脱除水分，在130℃真空下干燥至恒重，得到纯化后的聚醚酮酮。