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如何降低聚苯硫醚的氯含量?

wanshiyi
上海萬士益新材料科技有限公司
主營產(chǎn)品:降解材料 橡膠原料 增韌劑 相容劑

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    匿名用戶 | 發(fā)布于4天前
  • 原料純度控制

    1. 選用高純度單體:PPS 的合成原料主要為對二氯苯(p-DCB)和硫化鈉(Na?S),其中對二氯苯的純度直接影響最終產(chǎn)品的氯含量。應選擇純度≥99.9% 的對二氯苯,嚴格控制其中的雜質(zhì)(如鄰二氯苯、間二氯苯、多氯聯(lián)苯等)含量,尤其是含氯雜質(zhì)。例如,將對二氯苯中的總氯雜質(zhì)控制在 50ppm 以下,可從源頭減少 PPS 合成過程中氯的引入。

    2. 硫化鈉的精制處理:硫化鈉原料中可能含有氯化鈉(NaCl)等含氯雜質(zhì),需進行精制。可采用重結(jié)晶法對硫化鈉進行提純,將硫化鈉溶解于去離子水中,過濾除去不溶性雜質(zhì)后,通過蒸發(fā)結(jié)晶獲得高純度硫化鈉,使其中的氯化鈉含量降低至 0.1% 以下。此外,在硫化鈉制備過程中,采用高純氫氧化鈉和硫化氫氣體反應生成硫化鈉,減少外界氯源的帶入。

    合成工藝優(yōu)化

    1. 聚合反應條件調(diào)控:

      • 提高反應轉(zhuǎn)化率:在 PPS 的縮聚反應中(對二氯苯與硫化鈉在極性溶劑中反應),通過優(yōu)化反應溫度(如控制在 220-250℃)、壓力(0.5-1.5MPa)和反應時間(4-8 小時),提高單體的轉(zhuǎn)化率,減少未反應的對二氯苯殘留。未反應的對二氯苯是氯含量的重要來源,轉(zhuǎn)化率提升至 99.5% 以上可***降低游離氯含量。

      • 選擇合適溶劑:使用高純度的極性溶劑(如 N - 甲基吡咯烷酮,NMP),并對溶劑進行預處理(如蒸餾脫水、去除含氯雜質(zhì))。溶劑中的含氯雜質(zhì)(如因回收不當引入的氯代烴)會進入產(chǎn)物,需將溶劑中的氯含量控制在 10ppm 以下。

    2. 減少副反應:聚合過程中若發(fā)生脫氯不完全或交聯(lián)副反應,可能生成含氯副產(chǎn)物。通過添加適量的催化劑(如羧酸金屬鹽)和控制反應體系的 pH 值(保持弱堿性),抑制副反應發(fā)生。例如,加入 0.1%-0.5% 的乙酸鈉作為催化劑,可促進主反應進行,減少副產(chǎn)物中的氯殘留。

    后處理凈化工藝

    1. 洗滌工藝強化:

      • 多級熱水洗滌:PPS 粗產(chǎn)物中含有大量可溶性氯鹽(如 NaCl),需用去離子水進行多次洗滌??刹捎?80-100℃的熱水,在攪拌條件下洗滌 3-5 次,每次洗滌后離心分離,直至洗滌液中的氯離子濃度(通過硝酸銀滴定法檢測)低于 10ppm。高溫熱水可提高氯鹽的溶解度,增強洗滌效果。

      • 堿洗 - 酸洗聯(lián)用:對于殘留的有機氯雜質(zhì)(如未反應的對二氯苯或氯代低聚物),可先用稀堿溶液(如 1%-3% 的氫氧化鈉溶液)在 80-100℃下洗滌 1-2 小時,使有機氯轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽,再用稀鹽酸(0.5%-1%)中和過量的堿,***用熱水洗至中性。該方法可去除 90% 以上的有機氯雜質(zhì)。

    2. 溶劑萃取法:對于難溶于水的含氯有機物,可采用有機溶劑(如丙酮、甲醇)進行萃取。將 PPS 粗品與有機溶劑按 1:5-1:10 的質(zhì)量比混合,在回流條件下萃取 2-4 小時,利用有機溶劑對有機氯的溶解能力將其去除,隨后通過蒸餾回收溶劑并重復使用。該方法尤其適用于高純度 PPS 的精制,可使氯含量降至 50ppm 以下。

    3. 高溫熱處理:在惰性氣體(如氮氣)保護下,將 PPS 在 250-350℃下進行熱處理 2-4 小時,可使部分不穩(wěn)定的含氯基團(如氯代側(cè)鏈)分解并以氯化氫氣體形式逸出,再通過尾氣吸收裝置收集處理。但需控制熱處理溫度和時間,避免 PPS 發(fā)生熱降解或交聯(lián)。

    回收與循環(huán)工藝控制

    若采用回收料再生產(chǎn) PPS,需對回收料進行嚴格的凈化處理。回收料可能因加工過程引入含氯添加劑(如阻燃劑、穩(wěn)定劑),需通過高溫熔融過濾(使用 5μm 以下精度的過濾器)去除固體含氯雜質(zhì),再結(jié)合洗滌或萃取工藝降低可溶性氯含量,確?;厥樟系穆群繚M足使用要求。
    通過上述方法的組合應用,可將 PPS 的氯含量控制在 100ppm 以下,甚至達到電子級(≤50ppm)要求,使其更適用于電子電氣、精密部件等對氯含量敏感的領(lǐng)域(氯含量過高可能導致金屬觸點腐蝕或影響絕緣性能)。具體方案需根據(jù) PPS 的應用場景和氯含量指標要求進行試驗優(yōu)化。


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    匿名用戶 | 發(fā)布于4天前
  • 1. 原料純化(關(guān)鍵步驟)

    • 對二氯苯(p-DCB)提純:
      PPS通常由對二氯苯(p-DCB)和硫化鈉(Na?S)聚合而成,氯含量高往往源于p-DCB中的雜質(zhì)(如鄰/間二氯苯、多氯聯(lián)苯等)。

      • 蒸餾精制:采用高真空蒸餾或分子蒸餾,去除沸點相近的氯代雜質(zhì)。

      • 吸附處理:使用活性炭或分子篩吸附氯代芳烴雜質(zhì)。

      • 結(jié)晶純化:通過溶劑結(jié)晶法(如乙醇/水體系)提高p-DCB純度(目標≥99.9%)。

    • 硫化鈉(Na?S)質(zhì)量控制:
      Na?S中的氯化鈉(NaCl)殘留需控制,可選用低氯電解法生產(chǎn)的Na?S或通過重結(jié)晶純化。


    2. 聚合工藝優(yōu)化

    • 催化劑選擇:

      • 傳統(tǒng)工藝使用氯化鋰(LiCl)作為催化劑,會引入氯殘留??筛挠梅锹却呋瘎ㄈ鏝aOH/KOH與冠醚復合體系)。

      • 若必須使用LiCl,需嚴格控制用量并優(yōu)化后續(xù)洗滌工藝。

    • 反應條件控制:

      • 溫度與時間:避免過高溫度(>250℃)導致副反應生成氯代副產(chǎn)物。

      • 惰性氣氛保護:在氮氣或氬氣環(huán)境下聚合,減少氧化副反應。

    • 終止劑選擇:
      聚合結(jié)束后,用醋酸或磷酸代替鹽酸終止反應,避免引入氯離子。



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