[发明专利]聚芳醚树脂聚合装置、制备方法及产品

说明书

本申请涉及树脂制备技术领域，特别是涉及一种聚芳醚树脂聚合装置、制备方法及产品。本申请提供了一种聚芳醚树脂的聚合装置包括反应器、分馏塔、第一冷却器和第二冷却器。其中，反应器中的搅拌器与本体的内壁之间的最短距离d满足：0.5cm≤d≤10cm。分馏塔为多段结构，由下至上依次包括第一塔体和第二塔体，第一塔体为加热段，第二塔体为冷凝段。该装置通过多段控温以及合理设置搅拌器的尺寸等措施，有效地分离出反应体系中的水，使得所制备的聚芳醚树脂中副产物少、分子量分布均匀。此外，该装置操作简单，安全性较高。

技术领域

本申请涉及树脂制备技术领域，特别是涉及一种聚芳醚树脂聚合装置、制备方法及产品。

背景技术

聚芳醚树脂是一类具有苯环和醚键的聚合物，刚性的苯环使得聚芳醚树脂具有优良的高温性能、力学性能、电绝缘性、耐辐射和耐化学品性，柔性的醚键提高了聚芳醚树脂的加工性能。得益于上述优异的性能，聚芳醚树脂被广泛应用于医疗器械、电子信息、航空航天、汽车零部件以及精密仪器等领域。

聚芳醚酮和聚芳醚砜是两类常见的聚芳醚树脂，传统技术中通常采用亲核反应制备聚芳醚酮或聚芳醚砜，即卤代芳香酮单体或卤代芳香砜单体在碱性助剂的作用下与二元酚或二元醇单体发生缩聚反应。在聚合过程中，反应体系中往往不可避免的产生水、卤代盐、环聚体和羟盐等副产物，进而导致所制备的产品纯度低、分子量小。其中，副产物水会导致中间产物的水解和醚键的断裂，不利于聚合物分子链的增长。因此及时分离出反应体系中的水是控制副反应的有效手段之一。传统技术大多采用带水剂除去反应体系中的水，但是带水剂的沸点较低，在相对高温的反应体系中易造成安全问题，并且带水剂存在成本较高、对环境不友好等问题。

因此，如何安全可靠地除去聚芳醚树脂合成体系中的副产物水成为了亟待解决的问题。

发明内容

基于此，本申请提供了一种聚芳醚树脂聚合装置、制备方法及产品，该装置能够有效地分离出反应体系中的水，使得所制备的聚芳醚树脂中副产物少、分子量分布均匀。此外，该装置操作简单，安全性较高。

本申请第一方面，提供一种聚芳醚树脂的聚合装置，包括：

反应器，包括本体和搅拌器，搅拌器设置于本体内。搅拌器与本体的内壁之间的最短距离d满足：0.5cm≤d≤10cm；本体的底部设有进气口，用于通入保护性气体；

分馏塔，分馏塔的底部与反应器的顶部连接。分馏塔具有多段结构，由下至上依次包括第一塔体和第二塔体，第一塔体为加热段，第二塔体为冷凝段；

第一冷却器，第一冷却器的一端与第一塔体的顶部连接，用于冷却分馏塔分馏出的气体；

第二冷却器，与第一冷却器的另一端连接，用于将第一冷却器产生的蒸气冷凝为液体。

在其中一些实施例中，搅拌器与本体的内壁之间的最短距离d满足：1cm≤d≤8cm；可选地，2cm≤d≤5cm。

在其中一些实施例中，第一塔体的操作温度T1、第二塔体的操作温度T2和第一冷却器(3)的操作温度T3满足：100℃＜T3＜T2＜T1。

在其中一些实施例中，100℃＜T2≤160℃，100℃＜T3≤150℃。可选地，140℃≤T2≤150℃，100℃＜T3≤110℃。

在其中一些实施例中，搅拌器为单层搅拌器、双层搅拌器或多层搅拌器中的一种。可选地，搅拌器为锚式搅拌器。

在其中一些实施例中，反应器还包括夹套，夹套设置于本体的外周，用于加热反应器。

在其中一些实施例中，聚芳醚树脂的聚合装置还包括第一加热管道和第二加热管道，第一加热管道与夹套连接，用于加热夹套。第二加热管道与第一塔体连接，加热第一塔体。