[发明专利]用于制备芳族邻苯二甲双酰亚胺和聚醚酰亚胺的方法和系统

说明书

一种用于生产芳族双酰亚胺的方法，包括在有效形成产物混合物的条件下使二羟基芳族化合物的二碱金属盐与反应性取代的邻苯二甲酰亚胺反应，将该产物混合物引入包括碱金属氢氧化物水溶液的液‑液萃取塔中，以及从该液‑液萃取塔中回收纯化的芳族双酰亚胺，该纯化的芳族双酰亚胺具有小于500ppm的残留二羟基芳族化合物的二碱金属盐，相应的二羟基芳族化合物，该二羟基芳族化合物的相应单取代盐，或包含前述中的至少一种的组合。还公开了一种由通过上述方法制备的芳族双酰亚胺制备聚醚酰亚胺的方法。还描述了具有小于100ppb的残留双酚A的聚醚酰亚胺和由其制备的制品。

背景技术

聚醚酰亚胺是一类高性能聚合物，其可被加工制成模制品、纤维、膜、泡沫等。聚醚酰亚胺还具有高强度、韧性、耐热性、模量和广泛的耐化学性，并且因此广泛用于诸如汽车、电信、航空航天、电气/电子、运输和医疗保健的多种工业中。聚醚酰亚胺在各种制备方法中已经显示出多功能性，证明适用于包括注塑成型、挤出和热成型以制备各种制品的技术。

然而，一些聚醚酰亚胺不满足某些应用所需的严格纯度要求，例如，聚醚酰亚胺可能需要具有非常低的污染物水平，或者可加工性和产品性能受到不利影响。常见的树脂污染物本质上可以是有机的或无机的。有机污染物主要是较低分子量的物质，包括残留的酚类单体或其衍生物。除了影响聚合物性能之外，考虑到新出现的监管考虑因素，残留单体也可能受到关注。

因此，对于用于生产高质量聚醚酰亚胺(特别是具有未检出水平的残留酚单体或其衍生物的聚醚酰亚胺)的改进方法未检出，仍然存在持续的需求。

发明内容

一种用于生产芳族双酰亚胺的方法，其包括使二羟基芳族化合物的二碱金属盐与反应性取代的邻苯二甲酰亚胺在有效形成产物混合物的条件下反应，该产物混合物包含二碱金属盐、相应的二羟基芳族化合物，该二羟基芳族化合物的相应单取代盐中的至少一种，或包含前述中的至少一种的组合，和芳族双酰亚胺；将该产物混合物引入搅拌的液-液萃取塔中，利用0.01-5wt％的碱金属氢氧化物水溶液从该产物混合物中萃取残留的二碱金属盐、相应的二羟基芳族化合物和该二羟基芳族化合物的相应单取代盐；以及从该液-液萃取塔中回收纯化的芳族双酰亚胺，该芳族双酰亚胺具有小于500ppm，或小于100ppm，或小于1ppm，或小于10ppb的残留二碱金属盐、相应的二羟基芳族化合物、该二羟基芳族化合物的相应单取代盐或包含前述中的至少一种的组合。

芳族双酰亚胺包含小于500ppm，或小于100ppm，或小于1ppm，或小于10ppb的残留二羟基芳族化合物，优选地双酚A。

用于制备聚醚酰亚胺的方法，其包括在催化剂存在下以及在有效提供下式的芳族双(醚邻苯二甲酸酐)的条件下使芳族双酰亚胺与邻苯二甲酸酐接触

其中Z是任选地被1至6个C_1-8烷基、1至8个卤原子取代的芳族C_6-24单环或多环部分，或包含前述中的至少一种的组合；并且使芳族双(醚邻苯二甲酸酐)与下式的有机二胺接触

H₂N-R²-NH₂

其中R²是具有6至27个碳原子的芳族烃基、其卤代衍生物，具有2至10个碳原子的直链或支链亚烷基、其卤代衍生物，具有3至20个碳原子的环亚烷基、其卤代衍生物、-(C₆H₁₀)_z-其中z是1至4的整数，具有1至6个芳族基团的芳族烃基部分，和下式的二价基团