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1、聚苯醚的生产工艺设备前言:本文主要介绍了PPO的生产工艺，详述了PPO的生产工艺流程和工艺设备。并简述了MPPO的某些生产方法及改性后的性质。摘要：聚苯醚商品名Notyl，PPO，中文名称叫聚苯醚。英文名：PolyphenyleneOxide是世界五大通用工程塑料之一。它具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高电性能优良等优点。另外，聚苯醚还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。1915年由美国W.H.Hunter首先合成PPO，1957年，美国GE公司采用氧化偶联法制得高分子量PPO树脂。它具有优良的物理力学性能但它的熔体流动性差，成型加工困难为此常将PPO与PS或HIPS进行共混或共聚改性
2、来提高它的熔体流动性，改善成型加工性能，同时成本也得到降低，所以目前生产中使用的主要品种是改性聚苯醚，称MPPO占PPO产量的90%以上。关键词：PPO；生产工艺；MPPO1.PPO的生产1.12,6—二甲基酚(2,6-DMP)的合成[1]苯酚、甲醇、水和循环的邻甲酚混合均匀后,由计量泵打入气化器中，气化后的混合原料从固定床上部进入温度为420℃的催化剂层中进行烷基化反应,从反应器底部出来的产物经冷凝器冷凝后透入精馏塔中精馏。制得的2,6－二甲基酚纯可达99.5%以上。甲酚、苯酚及邻甲酚可回收套用。催化剂一般选用金属氧化物，反应器可采用固定床或流化床形式，供料中加入水可增加催化剂寿
3、命。烷基化反应过程中，苯酚的邻位和对位都有被取代的可能，除了生成邻位产物邻甲酚和2,6－二甲基酚外,还生成2,4,6－三甲基酚、2,4－二甲基酚和苯甲醚等副产物。用于苯酚烷基化的催化剂种类较多，其中常用以氧化镁为主体及次氧化铁为主体的催化剂等。氧化镁催化剂活性高,邻位选择性高，催化剂寿命长,但反应温度较高，一般在400℃以上；氧化铁催化剂邻位选择性很高,反应温度低，一般在320～350℃，但催化剂活性要比氧化镁低一些,反应一般在常压下进行。苯酚和甲醇的摩尔比一般为1:4～1:5。工艺流程可表示为：甲醇Cat精馏冷凝器固定床反应器混合器预热器聚合级单体苯酚2PPO的合成[2]2.1反
4、应式2,6－二甲基酚在催化剂的作用下，通过氧化偶联反应只得PPO树脂，反应式如下：2.2PPO生产工艺流程图2.3聚合方法PPO的聚合方法可分为沉淀聚合和溶液聚合两种。沉淀聚合一般使用卤化亚铜和二甲胺的洛合物作催化剂，在聚合反应开始之前，先把溶剂（苯或甲苯）和沉淀剂（异丙醇或乙醇）加入到聚合釜中，反应过程中不断有聚合物沉淀出来。 溶液聚合一般是以卤化亚铜与二正丁胺的络合物为催化剂，在甲苯溶液中进行聚合反应。反应过程中整个体系呈均相状态。反应结束时,用醋酸终止反应并除去催化剂,然后加入甲醇或乙醇使聚合物沉析出来。沉淀法的优点是对单体的纯度要求较低(大于95%)，操作工序要少一些。缺
5、点是收率低，由于生产过程是边聚合边沉淀，部分催化剂会被包在聚合物内，后处理时洗涤较为困难,溶液法的优点是收率高(一般可高达95%以上)，催化剂的去除较为彻底，产物中杂质含量小，制品色泽和性能优良。缺点是对单体的纯度要求高(大于99％)，与沉淀法相比，其操作工序要多一些。PPO聚合催化剂一般选用卤化亚铜或卤化亚铜与二正丁胺组成的络合物。聚合方法一般采用以甲苯为溶剂的溶液法。2,6－二甲基酚聚合为放热反应(反应热为167.4kJ/g·mol)。反应过程中应不断冷却,使反应温度维持在25～30℃。聚合物末端含有OH基，在高温下易被老化，可用醋酸酐封端。向反应混合物中加入甲醇或乙醇等非溶剂
6、，使聚合物粉末析出。具体的生产工艺如图1所示。将2,6－二甲基酚与甲苯混合,与二正丁胺、CuBr2的甲苯溶液一起加入到聚合反应器中，向反应器吹入氧气、冷却、使反应液保持25℃，反应时间大约为2小时。聚合反应结束后，在螺旋反应萃取器里使反应混合物与醋酸水溶液接触,分离出含有PPO的甲苯溶液。将该溶液与醋酸酐混合，在封端釜户于230℃保持30分钟，使醋酸酐与聚合物端基进行封端反应。冷却后加入水，使醋酸水溶液从PPO甲苯混合液中分出来。在PPO甲苯混合液中加人甲醇，搅拌，使PPO粉末析出。再经甲醇洗涤、离心分离、干燥除去甲醇后即可得到产品PPO粉末(特性粘度一般控制在0.5左右)。在共混
7、工序中，向熔融混炼挤出机加入计量添加剂和PPO粉末，进行混合和造粒。在聚合反应中，通氧方式、反应温度、时间及搅拌速度等均对反应有显著影响。通氧时应使其分散度大而均匀，氧气反与应液的接触时间越长对反应越有利。近年来,GE公司对聚合工艺进行了改进，采用两段式连续聚合工艺[3]，如图所示。反应液N2O2O2CSTRCSTR前混合器多区域管形反应器干燥后处理PPO粉末第一阶段至少在一个釜形反应器内进行反应。一般采用三个连续流动搅拌槽反应器(CSTR)串联使用。在CSTR内通入
