制備具有改進的本體顏色的高性能熱塑性塑料的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于含有N-甲基-2-吡咯烷酮和聚合物的聚合物溶液的制備方法，所述聚合物溶液在氫化催化劑的存在下用氫氣氫化。本發(fā)明還涉及可通過這種方法獲得的產(chǎn)品，并且涉及所述產(chǎn)品用于制備特別是聚亞芳基醚產(chǎn)品的用途。
【專利說明】制備具有改進的本體顏色的高性能熱塑性塑料的方法
[0001] 本發(fā)明涉及一種包含N-甲基-2-吡咯烷酮和一種聚合物的聚合物溶液的后處理 方法，其中，所述聚合物溶液在加氫催化劑的存在下用氫氣氫化。
[0002] 本發(fā)明還涉及可由所述方法獲得的產(chǎn)品，并且特別地涉及所述產(chǎn)品用于制備聚亞 芳基醚產(chǎn)品的用途。
[0003] 本發(fā)明同樣涉及一種用于制備聚亞芳基醚的方法，其包括：
[0004] (A)進行聚合反應以制備聚亞芳基醚
[0005] (B)移除溶液的無機成分
[0006] (C)根據(jù)本發(fā)明的方法后處理所述溶液
[0007] (D)由所述溶液通過分離進入沉淀浴而制備聚亞芳基醚珠粒，以及 [0008] (E)提取并干燥所述聚亞芳基醚珠粒。
[0009] 本發(fā)明還涉及可以由所述方法獲得的產(chǎn)品。
[0010] 聚亞芳基醚例如聚亞芳基醚砜和聚亞芳基醚酮是本領域技術人員已知的，其為高 性能熱塑性的，且特征為高耐熱性、良好的機械特性以及固有的阻燃性。
[0011] 聚亞芳基醚例如聚亞芳基醚砜和聚亞芳基醚酮通常在含有N-甲基-2-吡咯烷酮 的溶液中制備。因為N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP)是優(yōu)選的溶劑，這是因為其特性允許聚合 物溶液中非常高的聚合物含量。
[0012] DE195 01 063公開了一種用于聚亞芳基醚的后處理的方法。所述聚亞芳基醚的 制備例如于N-甲基吡咯烷酮中在碳酸鉀的存在下進行。對于后處理，反應期間形成的堿金 屬鹵化物通過例如過濾而從反應混合物中移除。進一步的后處理是通過加入堿水（aqueous base)以使聚亞芳基醚沉淀而進行。通過DE195 01 063中的方法可獲得具有良好特性的 聚亞芳基醚。就本體顏色（intrinsiccolor)而言，DE195 01 063的聚亞芳基醚仍然顯 示出有待改進的空間。
[0013] DE102 21 177還公開了一種用于聚亞芳基醚的后處理的方法。為此，聚亞芳基醚 溶液與一種吸附劑接觸。就本體顏色而言，DE102 21 177的聚合物也顯示出有待改進的 空間。
[0014] 本發(fā)明的一個目的是提供一種可以制備聚合物、特別是聚亞芳基醚的方法，并且 所得產(chǎn)物具有改進的本體顏色、提高的可溶物含量（solublecontent)以及改進的熔體穩(wěn) 定值。
[0015] 涉及聚芳基醚的制備的一般信息特別地見于1?.11]〇11118〇1161:.31.，上？〇17111.5(3；[. A-15(1967)2375,J.E.McGrathet.al. ,Polymer25 (1984) 1827) 0
[0016] 本領域技術人員知曉，由芳族雙鹵素化合物和芳族雙酚或這些的鹽在至少一種堿 金屬碳酸鹽或碳酸銨或者堿金屬碳酸氫鹽或碳酸氫銨的存在下于非質(zhì)子溶劑中制備聚芳 醚砜的方法，并且這些方法是本領域技術人員已知的，并且詳細記載在例如US4 870 153、 EP113 112、EP-A297 363和EP-A135 130中，其在這一點上明確地以引證的方式納入本 說明書。例如以下內(nèi)容特別地可見于所述說明中：合適的原料、催化劑和溶劑、所涉及的物 質(zhì)的合適的定量比例以及合適的反應時間和合適的反應參數(shù)，如反應溫度或反應壓力，以 及合適的后處理方法。
[0017] 高性能熱塑性塑料如聚芳基醚通過縮聚反應而制備，其中，這些反應通常是在高 反應溫度下于偶極非質(zhì)子溶劑如DMF、DMAc、環(huán)丁砜、DMSO和NMP中進行。
[0018]NMP是特別優(yōu)選的溶劑，這是因為其良好的溶劑特性以及使反應在非常高的聚合 物含量下進行。但是，缺點是在縮合反應過程中溶劑變色，導致聚合物持續(xù)變色。
[0019] 因此本發(fā)明的一個目的是提供一種方法，所述方法可以制備具有改進的本體顏色 的高性能熱塑性塑料聚芳醚和聚醚酰亞胺。同時所述方法的設計應例如使N-甲基吡咯烷 酮向副產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化最小化。
[0020] 本發(fā)明的另一目的是提供一種用于制備表現(xiàn)出改進的本體顏色的聚亞芳基醚的 方法。聚合物本體顏色的度量是所謂的黃度指數(shù)（YI)。黃度指數(shù)可以根據(jù)DIN6167￡#近 于白色或近于無色的材料的黃度（^Descriptionofyellownessofnear-whiteor near-colourlessmaterials)"01. 01. 1980測定。因此，黃度指數(shù)（YI)是對聚合物的本體 顏色的一種度量。
[0021] 本發(fā)明的目的是通過引言中所定義的方法而實現(xiàn)，所述方法即一種含有N-甲 基-2-吡咯烷酮和聚合物的聚合物溶液的后處理方法，其中所述聚合物溶液在加氫催化劑 存在下用氫氣氫化。
[0022] 一種聚合物溶液應理解為一種包含一種或多種溶劑以及一種或多種聚合物的溶 液。此外，所述聚合物溶液還可以包含源自制備方法的材料。這些中有污染物以及原料。具 體而言，所述聚合物溶液還可以包含單體以及來自聚合物的制備過程的鹽，例如碳酸鈉、碳 酸鉀、氯化鉀或氯化鈉。副產(chǎn)物和/或分解產(chǎn)物也可以存在于聚合物溶液中。
[0023] 后處理優(yōu)選通過聚合物溶液在加氫催化劑存在下與氫氣反應而進行。可以使用95 體積％至99. 99999體積％純度水平的氫氣，其中，所述體積％值是基于引入用于氫化目的 的氫氣的總體積計。
[0024] 均相可溶催化劑或非均相催化劑可用作氫化催化劑。
[0025] 所述氫化催化劑優(yōu)選包括周期表中的選自釕、鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銅、銀、金、鑭、 錸的元素以及這些元素的混合。特別優(yōu)選為選自釕、鈷、鎳、鈀、銅的元素以及這些元素的混 合。
[0026] 所述加氫催化劑可以包括呈鹽的形式的元素、呈不溶性化合物的形式的元素（例 如元素的氧化物）或以呈均相可溶金屬絡合物的形式的元素或這些的混合物。
[0027] 如果均相可溶催化劑用作氫化催化劑，則其優(yōu)選包括釕。
[0028] 特別優(yōu)選使用非均相氫化催化劑。所使用的非均相氫化催化劑可以呈全活性 催化劑的形式、浸漬催化劑的形式或沉淀催化劑的形式。上述非均相加氫催化劑及其制 備記載于HandbookofHeterogeneousCatalysis,WileyVCH，Weinheim，2ndedition 2008,volumes1 - 8，editorsGerhardErtl，HelmutKnozinger,,FerdiSchilth,Jens Weitkamp中。
[0029] 浸漬或沉淀催化劑通常包括載體材料和/或骨架材料。所述載體材料和/或骨架 材料可以是碳（如活性炭或石墨）、氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鈰或氧化鋯，或者這些的 混合物。
[0030] 基于催化劑總重量計的氫化元素的比例可以為0. 001至90重量％，，其中氫化元 素和載體材料和/或骨架材料的總的重量％值為100重量％。
[0031] 如果浸漬催化劑用作非均相加氫催化劑，則基于催化劑總重量計的氫化元素的比 例可以為0. 001至20重量％、優(yōu)選0. 01至10重量％、特別地0. 1至5重量％，其中氫化元 素和載體材料和/或骨架材料的總的重量％值為100重量％。
[0032] 優(yōu)選為包含10至99. 999重量％的氧化鋁和/或氧化鋅和0. 001至90重量％的 鈷、鎳、銅、鈀或這些元素的混合的非均相氫化催化劑。
[0033] 聚亞芳基醚可用作聚合物。因此，本發(fā)明的另一個目的是一種方法，其中聚亞芳基 醚溶液用作聚合物溶液。聚亞芳基醚是本領域技術人員已知的一類聚合物。原則上，可以 使用本領域技術人員已知的和/或可以通過已知方法制備的任何聚亞芳基醚。合適的方法 在下面的后續(xù)階段說明。
[0034] 優(yōu)選的聚亞芳基醚由通式I的單元組成：
【權利要求】
1. 一種用于含有N-甲基-2-吡咯烷酮和聚合物的聚合物溶液的后處理的方法，其中， 所述聚合物溶液在氫化催化劑的存在下用氫氣氫化。
2. 權利要求1的方法，其中，聚亞芳基醚溶液用作聚合物溶液。
3. 前述權利要求任一項的方法，其中，非均相氫化催化劑用作氫化催化劑并且其包含： (i) 10至99. 999重量％的氧化鋁和/或氧化鋅以及（ii) 0. 001至90重量％的鈷、鎳、銅、鈀 或其混合物，其中，總的重量％值基于（i)和（ii)的總量計且為100重量％。
4. 前述權利要求中任一項的方法，其在1巴至320巴的壓力下進行。
5. 前述權利要求中任一項的方法，其在20至250°C的溫度下進行。
6. 前述權利要求中任一項的方法，其在固定床或在懸浮液中進行。
7. -種產(chǎn)品，其由權利要求1至6中任一項的方法而獲得。
8. 權利要求1至6中任一項的聚合物溶液用于制備聚合物產(chǎn)品的用途。
9. 一種用于制備聚亞芳基醚的方法，其包括 (A) 進行聚合反應以制備聚亞芳基醚 (B) 移除溶液的無機成分 (C) 根據(jù)權利要求1至6的至少一項后處理所述溶液 (D) 由所述溶液通過分離進入沉淀浴而制備聚亞芳基醚珠粒，以及 (E) 提取并干燥所述聚亞芳基醚珠粒。
10. -種產(chǎn)品，其可以根據(jù)權利要求9而獲得，其中，由聚亞芳基醚珠粒制備的模塑根 據(jù)DIN 6167測定的黃度指數(shù)為20至79。
11. 一種產(chǎn)品，其可以根據(jù)權利要求9而獲得，其中，在400°C熱老化1小時之后，由聚 亞芳基醚珠粒制備的模塑物的二甲基乙酰胺-可溶物含量為92至99. 5重量％，其中，總的 重量％值基于熱老化之后的模塑物的總量計且總計為100重量％。
【文檔編號】C08G75/23GK104508010SQ201380040146
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年5月28日 優(yōu)先權日:2012年5月29日
【發(fā)明者】M·韋伯, R·平可斯, T·沃格勒 申請人:巴斯夫歐洲公司