聚苯醚的生產(chǎn)工藝設(shè)備

1、聚苯醚的生產(chǎn)工藝設(shè)備聚苯醚的生產(chǎn)工藝設(shè)備前言前言:本文主要介紹了PPO的生產(chǎn)工藝，詳述了PPO的生產(chǎn)工藝流程和工藝設(shè)備。并簡述了MPPO的某些生產(chǎn)方法及改性后的性質(zhì)。摘要：摘要：聚苯醚商品名Notyl，PPO，中文名稱叫聚苯醚。英文名：PolyphenyleneOxide是世界五大通用工程塑料之一。它具有剛性大、耐熱性高、難燃、強(qiáng)度較高電性能優(yōu)良等優(yōu)點。另外，聚苯醚還具有耐磨、無毒、耐污染等優(yōu)點。1915年由美國W.H.Hunter首先

2、合成PPO，1957年，美國GE公司采用氧化偶聯(lián)法制得高分子量PPO樹脂。它具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能但它的熔體流動性差，成型加工困難為此常將PPO與PS或HIPS進(jìn)行共混或共聚改性來提高它的熔體流動性，改善成型加工性能，同時成本也得到降低，所以目前生產(chǎn)中使用的主要品種是改性聚苯醚，稱MPPO占PPO產(chǎn)量的90%以上。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：PPO；生產(chǎn)工藝；MPPO1.PPO的生產(chǎn)的生產(chǎn)1.126—二甲基酚二甲基酚(26DMP)的合成的合成[1]苯

3、酚、甲醇、水和循環(huán)的鄰甲酚混合均勻后由計量泵打入氣化器中，氣化后的混合原料從固定床上部進(jìn)入溫度為420℃的催化劑層中進(jìn)行烷基化反應(yīng)從反應(yīng)器底部出來的產(chǎn)物經(jīng)冷凝器冷凝后透入精餾塔中精餾。制得的26－二甲基酚純可達(dá)99.5%以上。甲酚、苯酚及鄰甲酚可回收套用。催化劑一般選用金屬氧化物，反應(yīng)器可采用固定床或流化床形式，供料中加入水可增加催化劑壽命。烷基化反應(yīng)過程中，苯酚的鄰位和對位都有被取代的可能，除了生成鄰位產(chǎn)物鄰甲酚和26－二甲基酚外還生

4、成246－三甲基酚、24－二甲基酚和苯甲醚等副產(chǎn)物。用于苯酚烷基化的催化劑種類較多，其中常用以氧化鎂為主體及次氧化鐵為主體的催化劑等。氧化鎂催化劑活性高鄰位選擇性高，催化劑壽命長但反應(yīng)溫度較高，一般在400℃以上；氧化鐵催化劑鄰位選擇性很高反應(yīng)溫度低，一般在320～350℃，但催化劑活性要比氧化鎂低一些反應(yīng)一般在常壓下進(jìn)行。苯酚和甲醇的摩爾比一般為1:4～1:5。工藝流程可表示為：甲醇Cat聚合級單體苯酚2PPO的合成的合成[2]2.1

5、反應(yīng)式反應(yīng)式26－二甲基酚在催化劑的作用下，通過氧化偶聯(lián)反應(yīng)只得PPO樹脂，反應(yīng)式如下：2.2PPOPPO生產(chǎn)工藝流程圖生產(chǎn)工藝流程圖混合器預(yù)熱器固定床反應(yīng)器精餾冷凝器近年來GE公司對聚合工藝進(jìn)行了改進(jìn)，采用兩段式連續(xù)聚合工藝[3]，如圖所示。反應(yīng)液N2O2O2PPO粉末第一階段至少在一個釜形反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。一般采用三個連續(xù)流動攪拌槽反應(yīng)器(CSTR)串聯(lián)使用。在CSTR內(nèi)通入氧氣。為了達(dá)到有效的氣液接觸，要進(jìn)行充分的攪拌，一般選用葉

6、片攪拌。另外，為了維持CSTR在30~35℃，必須冷卻CSTR。在CSTR內(nèi)停留30分。通氧量要超過與26二甲基酚反應(yīng)所要求轉(zhuǎn)化率理論量的10%(摩爾)，就可達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)化率。通常在CSTR內(nèi)酚類中的OH基至少約65%轉(zhuǎn)化成醚鍵，轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%則較為理想。如果轉(zhuǎn)化率達(dá)不到65%，在后期階段必須提高轉(zhuǎn)化率，這是較難的。這樣就不容易得到高分子量的PPO。在CSTR內(nèi)大部公達(dá)到全轉(zhuǎn)化率，因放熱反應(yīng)，要保持熱傳導(dǎo)，此時粘度低于10cpS(厘

7、泊)。當(dāng)然，伴隨轉(zhuǎn)化率上升，反應(yīng)體系內(nèi)生成聚合物的分子量增大，粘度上升。這時需追加溶劑使反應(yīng)液的粘度降低。第一CSTR達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)化率后，采用離心分離及傾析，可從反應(yīng)液中除去水。水的去除會引起部分催化劑失去活性。因此要保留一部分的水，然后送入第二個CSTR。第一CSTR為了提高轉(zhuǎn)化率需要冷卻，第二CSTR轉(zhuǎn)化率低，不需要冷卻。第二CSTR反應(yīng)液粘度大約在20cp以下的低粘度。其反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為5～30%重均分子量至少可增加5倍。第二階段反

8、應(yīng)在限制返混反應(yīng)器中進(jìn)行。其實例是連續(xù)流動管形反應(yīng)器。該反應(yīng)器為了抑制向反方向最少流動，分設(shè)折流板、充填物及多個反應(yīng)區(qū)域等。這種管形反應(yīng)器采用渦輪攪拌，也可用往復(fù)板攪拌。通常反應(yīng)液與氧氣用并流，也可用對流。多區(qū)域管形反應(yīng)器內(nèi)至少要有5個區(qū)域，區(qū)域數(shù)多，增加反應(yīng)器的成本。一般區(qū)域為5~20個區(qū)域較為合適。反應(yīng)溫度30～40℃。冷卻用冷卻夾套去除反應(yīng)生成熱反應(yīng)停留時間10~40分鐘。這樣得到的PPO重均分子量5000～75000，在25℃的

9、氯仿中測定特性粘度約0.1~0.75dlg，較合適的分子量為50000。在前混合器中加入的反應(yīng)液配比與前述間歇式一樣。采用兩段式連續(xù)聚合工藝可縮短反應(yīng)混合物在反應(yīng)體系中總的停留時間，并可通過調(diào)節(jié)催化劑各組份的比例、加入數(shù)量及控制停留時間等來控制聚合物的分子量。3MPPO的制備的制備PA6PPO合金改性[4]：先將干燥好的PPO、PA6增韌劑和各種助劑（抗氧劑、硅硐粉、硅烷偶聯(lián)劑等）在高速混合機(jī)中混合均勻，然后將混合均勻的物料投入雙螺桿擠