專利名稱：制備聚(亞芳基醚)的方法和裝置的制作方法
背景聚(亞芳基醚)樹脂可以通過在溶劑存在下氧化聚合一元酚以形成其中溶解有產(chǎn)物聚(亞芳基醚)的溶液來制備。然后通過將該溶液與反溶劑(antisolvent)結(jié)合以使聚(亞芳基醚)沉淀而分離聚(亞芳基醚)。在實(shí)踐中，控制這些沉淀物以提供具有一致顆粒尺寸的最終聚(亞芳基醚)固體非常有挑戰(zhàn)性。在一些情況下，制備了顯著數(shù)量的不合格的聚(亞芳基醚)，才可能認(rèn)識到或提出問題。在其他情況下，例如，形成聚(亞芳基醚)顆粒可能由于堵塞輸送管或過濾單元對工藝產(chǎn)生不利的影響。因此，需要一種沉淀聚(亞芳基醚)的方法，該方法能夠迅速調(diào)節(jié)沉淀?xiàng)l件以在工藝中和最終產(chǎn)品中保持所希望的顆粒尺寸分布。
簡述上述的和其他缺陷與缺點(diǎn)可通過以下緩解，該方法包括制備包括有聚(亞芳基醚)和溶劑的聚(亞芳基醚)溶液；將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體；將聚(亞芳基醚)固體從聚(亞芳基醚)分散體中分離以形成分離的聚(亞芳基醚)固體；在將聚(亞芳基醚)固體從聚(亞芳基醚)分散體中分離之前，測量聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布；和響應(yīng)顆粒尺寸分布調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。
以下將詳細(xì)描述其它實(shí)施方案，包括實(shí)施該方法的裝置。
附圖簡述現(xiàn)在參照附圖，其中相似的單元各自類似地編號圖
圖1是聚(亞芳基醚)裝置的簡圖，該裝置包括置于沉淀槽和過濾單元110之間的顆粒尺寸分布測量單元50。
圖2是聚(亞芳基醚)裝置的簡圖，該裝置包括置于混合泵40和第一沉淀槽80之間的顆粒尺寸分布測量單元50。
圖3是在將聚(亞芳基醚)溶液510與反溶劑結(jié)合的15秒內(nèi)測量的體密度(bulk density)對顆粒尺寸的圖。
圖4是在將聚(亞芳基醚)溶液510與反溶劑結(jié)合的15秒內(nèi)測量的最終分離的樹脂的細(xì)屑(fines)含量對顆粒尺寸的圖。
圖5是對于約60微米(1-3)、80微米(4)和105微米(5)的初始顆粒尺寸(即在混合泵(40)之后的顆粒尺寸)，顆粒尺寸與裝置內(nèi)位置(在混合泵40之后，在第三沉淀槽100之后和在第二再生淤漿槽160之后)的函數(shù)關(guān)系的條形圖。
圖6是顆粒尺寸與時(shí)間的圖，其表示在混合泵40使用補(bǔ)充的甲醇以響應(yīng)循環(huán)的甲醇的水含量變化而控制顆粒尺寸。
圖7是顆粒尺寸與時(shí)間的圖，其表示使用反溶劑與聚(亞芳基醚)溶液510的比例變化以提高顆粒尺寸。
圖8是顆粒尺寸與時(shí)間的圖，其表示在混合泵40使用補(bǔ)充的甲醇以在由較高特性粘度的聚(亞芳基醚)制得較低特性粘度的聚(亞芳基醚)的轉(zhuǎn)換期間控制顆粒尺寸。
圖9是顆粒尺寸與時(shí)間的圖，其表示使用反溶劑與聚(亞芳基醚)溶液510的比例變化以在將較高特性粘度的聚(亞芳基醚)制成較低特性粘度的聚(亞芳基醚)的轉(zhuǎn)換期間控制顆粒尺寸。
圖10是顆粒尺寸與時(shí)間的圖，其表示使用反溶劑與聚(亞芳基醚)溶液510的比例變化和在混合泵40補(bǔ)充甲醇的數(shù)量變化，以在由較高特性粘度的聚(亞芳基醚)制得較低特性粘度的聚(亞芳基醚)的轉(zhuǎn)換期間控制顆粒尺寸。
圖11是顆粒尺寸與時(shí)間的圖，其表示使用反溶劑水含量的變化以在聚(亞芳基醚)共聚物制備啟動期間提高顆粒尺寸。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳述已經(jīng)廣泛地研究了在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的中試裝置和生產(chǎn)條件下沉淀聚(亞芳基醚)樹脂，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)觀察到為了提供具有一致的、所希望的顆粒尺寸的分離的聚(亞芳基醚)樹脂，控制沉淀工藝可能是非常困難的。名義上相同的沉淀?xiàng)l件可以由逐時(shí)、逐日和逐月生產(chǎn)不同的產(chǎn)品顆粒尺寸。缺乏了解的顆粒尺寸變化還可能與運(yùn)行相同工藝的不同裝置有關(guān)。盡管不希望被任何特定的假設(shè)束縛，但本發(fā)明的發(fā)明人相信不可再現(xiàn)性可能與沉淀機(jī)理的復(fù)雜性相關(guān)。當(dāng)聚(亞芳基醚)-溶劑的溶液與反溶劑混合時(shí)，所得的分散體中發(fā)生了幾個(gè)過程，例如，反溶劑擴(kuò)散到聚(亞芳基醚)溶液的液滴中、聚(亞芳基醚)的沉淀沉積到聚(亞芳基醚)溶液的液滴內(nèi)、聚集聚(亞芳基醚)溶液液滴和硬化反溶劑已經(jīng)擴(kuò)散到其中的聚(亞芳基醚)溶液液滴以及在工藝管道、攪拌器和泵中損耗顆粒。這些過程可能花費(fèi)幾分鐘完成。因此，最終產(chǎn)品聚(亞芳基醚)對沉淀?xiàng)l件的變化非常敏感。
已經(jīng)觀察到沉淀?xiàng)l件的變化可以對基本的產(chǎn)品特征，例如所謂的細(xì)屑(即，小于約38微米的成品顆粒)的含量、體密度和殘余的甲苯，以及較少基本的但仍然重要的性質(zhì)如可運(yùn)輸性(transportability)和流動性有顯著的影響。
同樣，在生產(chǎn)過程期間，當(dāng)即使在沉淀參數(shù)例如反溶劑組成、反溶劑與聚(亞芳基醚)溶液比例、聚(亞芳基醚)特性粘度、沉淀泵剪切速率、沉淀泵吸入壓力等發(fā)生小的并且非計(jì)劃的變化的時(shí)候，可能出現(xiàn)顯著的工藝問題。這些工藝問題包括，例如，當(dāng)沉淀物的顆粒尺寸(或者顆粒聚集體尺寸)太大時(shí)堵塞管道、當(dāng)顆粒尺寸太小時(shí)堵塞過濾器或者當(dāng)沉淀物太粗或太細(xì)時(shí)不連續(xù)的干燥或輸送性能。
在作出本發(fā)明之前，通過目測沉淀槽和過濾器以檢測大的珠?；蚣?xì)的沉淀物而監(jiān)控沉淀過程是普遍的。在這種目測后，將決定是否和怎樣調(diào)節(jié)沉淀?xiàng)l件。使用這種方法，在檢測到問題之后沉淀?xiàng)l件的變化不可能進(jìn)行超過1小時(shí)。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在沉淀的早期，可以采用迅速的顆粒尺寸測量方法以分析聚(亞芳基醚)分散體，并且所得的顆粒尺寸分布數(shù)據(jù)可以用來調(diào)節(jié)沉淀?xiàng)l件以在最終的聚(亞芳基醚)產(chǎn)品中保持一致的、所希望的顆粒尺寸分布。在聚(亞芳基醚)顆粒尺寸可以顯著增加，然后在固體顆粒從分散體體中分離之前顯著降低的情況下，這特別地令人驚奇。特別地，當(dāng)在形成聚(亞芳基醚)分散體之后立即分析時(shí)，所測量的具有大概50-100微米平均尺寸的顆粒在接下來的極少分鐘內(nèi)可能生長成大至幾厘米的尺寸--大的足夠堵塞輸送管，并且在該生長階段之后可能是損耗階段，在損耗階段中顆粒可能破裂成大概40微米或更小--小的足夠使得輸送和干燥困難。
一個(gè)實(shí)施方案是一種方法，其包括制備包括有聚(亞芳基醚)和溶劑的聚(亞芳基醚)溶液；將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體；將聚(亞芳基醚)固體從聚(亞芳基醚)分散體中分離以形成分離的聚(亞芳基醚)固體；在將聚(亞芳基醚)固體從聚(亞芳基醚)分散體中分離之前，測量聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布；和響應(yīng)顆粒尺寸分布調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。
圖1是說明適用于進(jìn)行該方法的裝置的簡圖。在聚(亞芳基醚)裝置10中，在反應(yīng)器20中在溶劑存在下聚合一元酚以形成聚(亞芳基醚)溶液510。聚(亞芳基醚)溶液510流到第一沉淀槽80，在那里其與從反溶劑槽70中流出的反溶劑結(jié)合以形成聚(亞芳基醚)分散體540。當(dāng)聚(亞芳基醚)分散體540流到過濾單元110時(shí)，通過顆粒尺寸分布測量單元50分析聚(亞芳基醚)分散體。在過濾單元110中，聚(亞芳基醚)分散體540分離成聚(亞芳基醚)固體和濾出物550，聚(亞芳基醚)固體流到干燥器180，濾出物550流入濾出物槽120。顆粒尺寸測量的結(jié)果通過反饋回路60傳送到反溶劑槽70，在那里可以響應(yīng)該結(jié)果調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)的詳細(xì)討論參見下面。
用于進(jìn)行該方法的優(yōu)選裝置描述于圖2中。在溶劑存在下在反應(yīng)器20中進(jìn)行一元酚的聚合，以形成聚(亞芳基醚)溶液510。聚(亞芳基醚)溶液510流到預(yù)濃縮單元30，在那里部分溶劑被除去，留下濃縮的聚(亞芳基醚)溶液520。在混合泵40中，濃縮的聚(亞芳基醚)溶液520與循環(huán)的反溶劑530以及任選地補(bǔ)充的反溶劑610結(jié)合，以形成聚(亞芳基醚)分散體540，分散體540流經(jīng)顆粒尺寸測量單元50，到達(dá)第一沉淀槽80、第二沉淀槽90和第三沉淀槽100，達(dá)到過濾單元110。在過濾單元110中，過濾聚(亞芳基醚)分散體540，以得到固體聚(亞芳基醚)和濾出物550，濾出物550流入濾出物槽120。固體聚(亞芳基醚)流到第一再生淤漿槽(first reslurry tank)130，在那里其與第二離心機(jī)流出物560(其是能夠從聚(亞芳基醚)固體中除去雜質(zhì)的富含反溶劑的物流580)結(jié)合以形成淤漿。該混合物流到第一離心機(jī)140，在那里聚(亞芳基醚)固體從淤漿液體中分離，該淤漿液體在其與部分回收的反溶劑600結(jié)合之前流到第一離心機(jī)140流出物槽150，以形成循環(huán)的反溶劑530。將第一離心機(jī)140中產(chǎn)生的固體聚(亞芳基醚)輸送到第二再生淤漿槽160，在那里其與部分回收的反溶劑600結(jié)合以形成淤漿，淤漿在第二離心機(jī)170中分離成聚(亞芳基醚)固體和第二離心機(jī)流出物560，聚(亞芳基醚)固體流到干燥器180，第二離心機(jī)流出物560流到第一再生淤漿槽130。在過濾單元110中形成的部分濾出物550流到第一離心機(jī)流出物槽150，另一部分濾出物550流到潷析器190，其分離成富含溶劑的物流570和富含反溶劑的物流580?？梢酝ㄟ^將水加入潷析器190中促進(jìn)富含溶劑的物流570和富含反溶劑的物流580的分離，這有助于溶劑和反溶劑相的分離。本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地確定合適數(shù)量的水。將富含溶劑的物流570導(dǎo)向溶劑回收單元200，在那里其可以例如循環(huán)到反應(yīng)器20(循環(huán)未示出)而處理。將富含反溶劑的物流580送入蒸餾塔210，其產(chǎn)生蒸餾的反溶劑590并且將它送入反溶劑回收槽220。來自反溶劑回收槽220的回收的反溶劑600可以任選地流到干燥器180(在那里其可以用來洗滌(scrub)來自排出干燥器180的氣體/水蒸汽的聚合物細(xì)屑)、流到第二再生淤漿槽160和在與回收的反溶劑530結(jié)合之后流到混合泵40。盡管未示出，但還可以將反溶劑回收槽220的內(nèi)容物泵送到補(bǔ)充的反溶劑槽230。顆粒尺寸測量的結(jié)果可以通過反饋回路60傳送到混合泵40，其反過來可以控制濃縮的聚(亞芳基醚)溶液520和循環(huán)的反溶劑530以及補(bǔ)充的反溶劑610的一種或多種的數(shù)量，使得能夠調(diào)節(jié)一種或多種沉淀參數(shù)。例如，如果顆粒尺寸超過所希望的范圍，可以將額外的甲醇加到來自循環(huán)的反溶劑530和補(bǔ)充的反溶劑610其中一種或兩者的反溶劑組分中。
在過濾聚(亞芳基醚)分散體之前測量顆粒尺寸分布?？梢栽趯⒕?亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合的約1000、500、240、120、60、30、15或者甚至1秒內(nèi)進(jìn)行該測量。
優(yōu)選“在線(in-line)”測量顆粒尺寸分布。換句話說，優(yōu)選不用將聚(亞芳基醚)分散體從工藝流程中取出或者不用工藝流程中實(shí)質(zhì)上將聚(亞芳基醚)分散體轉(zhuǎn)移來測量。
優(yōu)選“實(shí)時(shí)(real-time)”檢測顆粒尺寸分布測量。例如，顆粒尺寸分布測量的開始與完成之間的時(shí)間可以少于10秒、5秒或者甚至1秒。顆粒尺寸分析技術(shù)例如激光反向散射能夠提供這種實(shí)時(shí)顆粒尺寸分析。
在一個(gè)實(shí)施方案中，連續(xù)進(jìn)行顆粒尺寸分布測量。這在用于制備聚(亞芳基醚)的連續(xù)工藝中特別有用。
對該方法中使用的顆粒尺寸分析技術(shù)沒有特別限定。優(yōu)選的技術(shù)包括激光衍射和激光反向散射技術(shù)，尤其是提供顆粒計(jì)數(shù)器的激光反向散射技術(shù)。這種技術(shù)是本領(lǐng)域公知的并且采用它們的顆粒尺寸分析儀器是可商購的，例如Lasentec出售的顆粒計(jì)數(shù)器FBRMD600R和M600P、激光反向散射儀器、Infra Scientific出售的分析器Microtrac X100和Beckman Coulter出售的Coulter LS200。
該方法包括響應(yīng)顆粒尺寸分布調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。這些沉淀參數(shù)包括，例如反溶劑組成；反溶劑溫度；聚(亞芳基醚)溶液組成；聚(亞芳基醚)溶液溫度；聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑的重量或體積比；混合條件(例如在聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合期間的剪切速率)；老化條件(例如一個(gè)或多個(gè)沉淀槽中的溫度和/或時(shí)間)；進(jìn)入、在里面和排出混合泵40的壓力等。
在一個(gè)實(shí)施方案中，調(diào)節(jié)反溶劑組成增加了聚(亞芳基醚)在第一聚(亞芳基醚)分散體中的溶解度和/或降低了聚(亞芳基醚)在第一聚(亞芳基醚)分散體中的凝聚傾向。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，調(diào)節(jié)反溶劑組成降低了聚(亞芳基醚)在第一聚(亞芳基醚)分散體中的溶解度和/或增加了聚(亞芳基醚)在第一聚(亞芳基醚)分散體中的凝聚傾向。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，反溶劑包括水，并且調(diào)節(jié)反溶劑組成包括改變水濃度。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，反溶劑包括甲苯，并且調(diào)節(jié)反溶劑組成包括改變甲苯濃度。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，反溶劑包括鏈烷醇，并且調(diào)節(jié)反溶劑組成包括改變鏈烷醇濃度。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，調(diào)節(jié)聚(亞芳基醚)溶液組成包括將溶劑加入聚(亞芳基醚)溶液或者從聚(亞芳基醚)溶液中除去溶劑(例如使用熱和/或減壓)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，調(diào)節(jié)聚(亞芳基醚)溶液壓力包括調(diào)節(jié)混合泵40的入口壓力或出口壓力。
對該方法中使用的聚(亞芳基醚)的種類沒有特別限制。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚(亞芳基醚)是至少一種具有下式的一元酚的聚合產(chǎn)物
其中各個(gè)Q1獨(dú)立地選自鹵素、C1-C7伯或仲烷基、苯基、C1-C7鹵代烷基、C1-C7氨基烷基、C1-C7烴氧基和其中至少兩個(gè)碳原子將鹵素和氧原子隔開的C2-C7鹵代烴氧基；各個(gè)Q2獨(dú)立地選自氫、鹵素、C1-C7伯或仲烷基、苯基、C1-C7鹵代烷基、C1-C7烴氧基和其中至少兩個(gè)碳原子將鹵素和氧原子隔開的C2-C7鹵代烴氧基。
對聚(亞芳基醚)的特性粘度沒有特別限制。例如，聚(亞芳基醚)可以具有在25℃下于氯仿中測量的約0.2-約1.0分升/克(dL/g)的特性粘度。在該范圍內(nèi)，特性粘度可以為至少約0.25、0.30或0.35dL/g。同樣在該范圍內(nèi)，特性粘度可以至多約0.8或0.65dL/g。
該方法特別可用于控制低特性粘度聚(亞芳基醚)樹脂的沉淀。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，聚(亞芳基醚)的特性粘度至多0.35dL/g或者至多0.30dL/g。
聚(亞芳基醚)溶液可以包括任意濃度的聚(亞芳基醚)。例如基于聚(亞芳基醚)溶液的總重量，聚(亞芳基醚)溶液可以包括約10-約50wt％的聚(亞芳基醚)。在該范圍內(nèi)，聚(亞芳基醚)濃度可以至少約20wt％，或者至少約25wt％。同樣在該范圍內(nèi)，聚(亞芳基醚)濃度可以至多約45wt％或者至多約40wt％。
對該方法中使用的溶劑沒有特別限制。合適的有機(jī)溶劑包括脂族醇、酮、脂族和芳族烴、氯代烴、硝基烴、醚、酯、酰胺、混合的醚-酯、亞砜等及其組合，只要它們不影響或者進(jìn)入氧化反應(yīng)。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，溶劑包括C6-C18芳族烴，包括例如甲苯、二甲苯等及其混合物。高度優(yōu)選的溶劑是甲苯。
在一個(gè)實(shí)施方案中，除了C6-C18芳族烴之外，溶劑還可以包括對于聚(亞芳基醚)是不良溶劑的C3-C8脂族醇，例如正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇等及其組合。優(yōu)選的C3-C8脂族醇是正丁醇。除了C6-C18芳族烴和C3-C8脂族醇之外，溶劑可以進(jìn)一步包括甲醇或乙醇，對于聚(亞芳基醚)其起到反溶劑的作用。C6-C18芳族烴、C3-C8脂族醇和甲醇或乙醇可以以任意比例結(jié)合，但可以優(yōu)選溶劑包括至少50wt％的C6-C18芳族烴。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，溶劑基本不含任何C1-C6鏈烷醇?！盎静缓笔侵溉軇┌ㄉ儆诩s0.1wt％的C1-C6鏈烷醇。在該實(shí)施方案中，優(yōu)選溶劑不包括有意加入的C1-C6鏈烷醇。
聚(亞芳基醚)溶液優(yōu)選是均勻溶液。換句話說，聚(亞芳基醚)溶液優(yōu)選不含未溶解的固體顆粒，尤其是具有大于1微米的任何尺寸的顆粒。
對該方法中使用的反溶劑沒有特別限制。合適的反溶劑包括具有1-約10個(gè)碳原子的低級鏈烷醇，例如甲醇等；具有3-約10個(gè)碳原子的酮，例如丙酮等；和具有5-約10個(gè)碳原子的鏈烷，例如己烷等；及其組合。優(yōu)選的反溶劑包括甲醇。高度優(yōu)選的反溶劑包括約66-99.8wt％的甲醇、0.1-約30wt％的甲苯和0.1-約10wt％的水。
反溶劑可以在與有機(jī)溶劑的數(shù)量有關(guān)的數(shù)量范圍內(nèi)使用，最佳數(shù)量取決于有機(jī)溶劑和反溶劑的同一性(identity)，以及聚(亞芳基醚)產(chǎn)品的濃度、特性粘度和單體組成。例如，當(dāng)聚(亞芳基醚)是特性粘度為0.36dL/g和組成為82wt％的2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚單元和18wt％的2，3，6-二甲基-1，4亞苯基醚單元的無規(guī)共聚物時(shí)，有機(jī)溶劑是甲苯，反溶劑是甲醇，約1∶1.5至約1∶7的甲苯∶甲醇重量比可能合適。
聚(亞芳基醚)溶液和反溶劑在它們結(jié)合之前即刻的溫度將根據(jù)許多因素而變化，這些因素包括，例如聚(亞芳基醚)組成、聚(亞芳基醚)特性粘度、溶液中的聚(亞芳基醚)濃度、溶劑種類、反溶劑種類和聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑的重量比。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括將約60℃-約100℃溫度下的聚(亞芳基醚)與約15℃-約60℃溫度下的反溶劑結(jié)合。在這些范圍內(nèi)，聚(亞芳基醚)溶液溫度可以至少約70℃或者至少約80℃；聚(亞芳基醚)溶液溫度可以至多約95℃或者至多約90℃。同樣在這些范圍內(nèi)，反溶劑溫度可以至少約20℃或者至少約25℃；反溶劑溫度可以至多約55℃或者至多約50℃。結(jié)合的聚(亞芳基醚)-反溶劑混合物的溫度可以優(yōu)選約30-約55℃。
在一個(gè)實(shí)施方案中，在高剪切混合條件下將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合。例如，可以采用約500sec-1至約50,000sec-1的剪切速率，混合聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑。在該范圍內(nèi)，剪切速率可以至少約2,000sec-1或者至少約10,000sec-1。同樣在該范圍內(nèi)，剪切速率可以至多約40,000sec-1或者至多約20,000sec-1。
在其他實(shí)施方案中，將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合包括在攪拌釜中混合。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)是在測量顆粒尺寸分布的約60、30、15或5秒內(nèi)進(jìn)行的。
在高度優(yōu)選的實(shí)施方案中，響應(yīng)顆粒尺寸分布測量而自動調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)(即不需要人的參與而調(diào)節(jié))。
該方法包括將聚(亞芳基醚)固體從聚(亞芳基醚)分散體中分離。在一個(gè)實(shí)施方案中，將聚(亞芳基醚)固體從聚(亞芳基醚)分散體中分離包括過濾。在另一個(gè)實(shí)施方案中，將聚(亞芳基醚)固體從聚(亞芳基醚)分散體中分離包括離心分離。合適的過濾裝置包括旋轉(zhuǎn)的過濾器、連續(xù)旋轉(zhuǎn)的真空過濾器、連續(xù)移動的濾床式過濾器、間歇式過濾器等。合適的固體/液體分離裝置包括連續(xù)的固體/液體離心機(jī)。
該方法允許控制分離的聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布。例如，所希望的顆粒尺寸分布可以作為聚(亞芳基醚)組成和特性粘度的函數(shù)變化。在一個(gè)實(shí)施方案中，分離的聚(亞芳基醚)固體的數(shù)均平均顆粒尺寸約10微米-約100微米。在該范圍內(nèi)，平均顆粒尺寸可以至少約15微米或者至少約40微米。同樣在該范圍內(nèi)，平均顆粒尺寸可以至多約90微米或者至多約80微米或者至多約70微米。
在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括測量分離的聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布。例如，參照圖2，顆粒尺寸分布測量單元50可以置于第二再生淤漿槽160和第二離心機(jī)170之間?？蛇x擇地，可以在本工藝的中間階段，例如在第一沉淀槽80內(nèi)、在第一沉淀槽80和濾出物槽120之間、在濾出物槽120和第二再生淤漿槽160之間或者在第二再生淤漿槽160和第二離心機(jī)170之間測量顆粒尺寸分布。
在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括制備包括有聚(亞芳基醚)和溶劑的聚(亞芳基醚)溶液，其中溶劑包括C6-C18芳族烴；將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成聚(亞芳基醚)分散體，其中反溶劑包括水和選自具有1-約10個(gè)碳原子的鏈烷醇、具有3-約10個(gè)碳原子的酮、具有5-約10個(gè)碳原子的鏈烷及其組合的化合物；在將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合的約30秒內(nèi)測量聚(亞芳基醚)分散體中的顆粒尺寸分布；和響應(yīng)顆粒尺寸分布調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括制備包括有聚(亞芳基醚)和溶劑的聚(亞芳基醚)溶液；其中聚(亞芳基醚)是包括有2，6-二甲基苯酚、2，3，6-三甲基苯酚或其組合的一元酚的聚合產(chǎn)物；并且其中溶劑包括甲苯；將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成聚(亞芳基醚)分散體；其中反溶劑包括甲醇、甲苯和水；在將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合的約20秒內(nèi)測量聚(亞芳基醚)分散體中的顆粒尺寸分布；和響應(yīng)顆粒尺寸分布調(diào)節(jié)反溶劑組成。在該實(shí)施方案中，調(diào)節(jié)反溶劑組成可以任選地包括調(diào)節(jié)反溶劑的水含量、調(diào)節(jié)反溶劑的甲苯含量或調(diào)節(jié)反溶劑的甲醇含量。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括在第一溶劑和絡(luò)合金屬催化劑的存在下使用含氧氣體氧化偶合一元酚以制得聚(亞芳基醚)溶液；將聚(亞芳基醚)溶液與第一反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體；將聚(亞芳基醚)固體從聚(亞芳基醚)分散體中分離以形成分離的聚(亞芳基醚)固體；在將聚(亞芳基醚)固體從聚(亞芳基醚)分散體中分離之前，測量聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布；和響應(yīng)顆粒尺寸分布調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。在該實(shí)施方案中，該方法可以任選地進(jìn)一步包括在將聚(亞芳基醚)溶液與第一反溶劑結(jié)合之前，濃縮聚(亞芳基醚)溶液?？蛇x擇地，該方法可以任選地進(jìn)一步包括在將聚(亞芳基醚)溶液與第一反溶劑結(jié)合之前，稀釋聚(亞芳基醚)溶液(例如采用第一溶劑)。
另一個(gè)實(shí)施方案是一種用于沉淀聚(亞芳基醚)的裝置，包括用于制備包括有聚(亞芳基醚)和溶劑的聚(亞芳基醚)溶液的設(shè)備；用于將所述聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體的設(shè)備；用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述聚(亞芳基醚)分散體中分離以形成分離的聚(亞芳基醚)固體的設(shè)備；用于在將所述聚(亞芳基醚)固體從所述聚(亞芳基醚)分散體中分離之前，測量所述聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布的設(shè)備；和通過響應(yīng)所述顆粒尺寸分布來調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)的設(shè)備。
另一個(gè)實(shí)施方案是一種用于沉淀聚(亞芳基醚)的裝置，包括用于在溶劑中聚合一元酚以形成聚(亞芳基醚)溶液的反應(yīng)器；與所述反應(yīng)器流體相通的預(yù)濃縮單元，其通過除去部分所述溶劑濃縮所述聚(亞芳基醚)溶液；與所述預(yù)濃縮單元流體相通的混合泵，其用于將所述聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體，其中所述的泵以約500-約50,000sec-1的剪切速率，混合所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑；與所述混合泵流體相通的沉淀槽，其用于老化所述聚(亞芳基醚)分散體；與所述沉淀槽流體相通的過濾單元，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述溶劑和所述反溶劑中分離；用于測量所述聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布的顆粒尺寸分布測量單元，其中所述顆粒尺寸分布測量單元放在所述泵和所述沉淀槽之間；以及與所述顆粒尺寸分布測量單元和所述混合泵操作關(guān)聯(lián)的反饋回路，其通過響應(yīng)所述顆粒尺寸分布來調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。
另一個(gè)實(shí)施方案是一種用于沉淀聚(亞芳基醚)的裝置，包括用于在溶劑中聚合一元酚以形成聚(亞芳基醚)溶液的反應(yīng)器；與所述反應(yīng)器流體相通的預(yù)濃縮單元，用于通過除去部分所述溶劑濃縮所述聚(亞芳基醚)溶液；與所述預(yù)濃縮單元流體相通的混合泵，用于將所述聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體；與所述混合泵流體相通的沉淀槽，其用于老化所述聚(亞芳基醚)分散體；與所述沉淀槽流體相通的過濾單元，用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述溶劑和所述反溶劑中分離；用于測量所述聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布的顆粒尺寸分布測量單元，其中所述顆粒尺寸分布測量單元放在所述沉淀槽和所述過濾單元之間；以及與所述顆粒尺寸測量單元和所述混合泵操作關(guān)聯(lián)的反饋回路，其通過響應(yīng)所述顆粒尺寸分布來調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。
另一個(gè)實(shí)施方案是一種用于沉淀聚(亞芳基醚)的裝置，包括用于在溶劑中聚合一元酚以形成聚(亞芳基醚)溶液的反應(yīng)器；與所述反應(yīng)器流體相通的閃蒸器，用于通過除去部分所述溶劑濃縮所述聚(亞芳基醚)溶液以形成濃縮的聚(亞芳基醚)溶液520；與所述閃蒸罐流體相通的混合泵，用于將所述濃縮的聚(亞芳基醚)溶液520與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體，其中所述的混合泵在約500-約50,000sec-1的剪切速率下將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑混合；與所述混合泵流體相通的第一沉淀槽，其用于老化所述聚(亞芳基醚)分散體；與所述第一沉淀槽流體相通的第二沉淀槽，其用于老化所述聚(亞芳基醚)分散體；與所述第二沉淀槽流體相通的第三沉淀槽，其用于老化所述聚(亞芳基醚)分散體；與所述第三沉淀槽流體相通的過濾單元，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述溶劑和所述聚(亞芳基醚)分散體中分離；與所述旋轉(zhuǎn)真空過濾器流體相通的濾出物槽，其用于接收來自所述旋轉(zhuǎn)真空過濾器的所述溶劑和所述反溶劑；與所述過濾單元流體相通的第一再生淤漿槽，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體與第二反溶劑結(jié)合；與所述第一再生淤漿槽流體相通的第一離心機(jī)，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述第二反溶劑中分離；與所述第一離心機(jī)流體相通的第一離心機(jī)流出物槽，其用于接收來自所述第一離心機(jī)的所述第二反溶劑；與所述第一離心機(jī)流體相通的第二再生淤漿槽，用于將所述聚(亞芳基醚)固體與第三反溶劑結(jié)合；與所述第二再生淤漿槽流體相通的第二離心機(jī)，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述第三反溶劑中分離；與所述第二離心機(jī)流體相通的干燥器，其用于從所述聚(亞芳基醚)固體中除去揮發(fā)物；置于所述泵和所述第一沉淀槽之間的顆粒尺寸分布測量單元；以及與所述顆粒尺寸分布測量單元和所述混合泵操作關(guān)聯(lián)的反饋回路，其通過響應(yīng)所述顆粒尺寸分布來調(diào)節(jié)反溶劑組成。
通過下列非限定性實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1-9使用類似于圖2中所描述的裝置，連續(xù)地操作聚(亞芳基醚)生產(chǎn)工藝以制備具有在25℃下于氯仿中測量的約0.30分升/克(dL/g)特性粘度的聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)。該裝置包括通過在甲苯中氧化聚合2，6-二甲基苯酚而制備聚(亞芳基醚)溶液的反應(yīng)器；用于將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合的高剪切混合泵；獲自Lasentec的激光反向散射的顆粒尺寸分布單元M600P FBRM；第一、第二和第三沉淀槽；作為過濾單元的旋轉(zhuǎn)真空過濾器；濾出物槽；第一再生淤漿槽；第一離心機(jī)；第一離心機(jī)流出物槽；第二再生淤漿槽；第二離心機(jī)；干燥部分；潷析器；溶劑回收單元；蒸餾塔和反溶劑回收槽。顆粒尺寸分布儀器的位置和工藝流程使得在最初將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑混合后的約15秒分析聚(亞芳基醚)分散體。
以下反溶劑組成參數(shù)如表1中詳述的那樣變化，以測定它們對在最初將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑混合后的約15秒測量的平均顆粒尺寸的影響。由于反溶劑由甲苯、甲醇和水組成，因此以重量百分比計(jì)的甲醇濃度簡單地為100-[H2O]-[甲苯]。原始數(shù)據(jù)在表1中示出。通過線性回歸分析得到了下面回歸方程PS＝(-719.6±91.4)+(70.0±12.7)[H2O]+(36.0±5.2)[甲苯]其中PS是以厘米表示的平均顆粒尺寸，[H2O]是以wt％表示的反溶劑中水濃度，[甲苯]是以wt％表示的反溶劑中甲苯濃度。
這些實(shí)施例表明在聚(亞芳基醚)分散體形成之后不久測量的顆粒尺寸與反溶劑組成之間有高度顯著的統(tǒng)計(jì)相關(guān)。它們還表明顆粒尺寸對反溶劑組成極其敏感，甲苯濃度增加1％造成平均顆粒尺寸增加36微米，水濃度增加1％造成平均顆粒尺寸增加70微米。
表1
實(shí)施例10-17使用類似于實(shí)施例1-9中所述的工藝制備特性粘度為0.40dL/g的聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)。改變生產(chǎn)速率、反溶劑的組分水和甲醇，制備在分散體形成后15秒測量的它們的平均顆粒尺寸約65-約105微米的8個(gè)樣品。分析相應(yīng)的成品(即在過濾和干燥后獲得的聚(亞芳基醚)粉末)以測定它們的體密度和細(xì)屑含量，并且通過線性回歸探索這些成品性質(zhì)與顆粒尺寸之間的關(guān)系。結(jié)果示于表2與圖3和4中。描述于圖3中的體密度的結(jié)果表明在增加的顆粒尺寸與增加的體密度之間有強(qiáng)的相關(guān)性。描述于圖4中的細(xì)屑含量的結(jié)果(即小于28微米的顆粒的重量百分比)令人驚奇地表明在增加的顆粒尺寸與增加的細(xì)屑重量百分比之間有強(qiáng)的相關(guān)性。該實(shí)施例表明成品性質(zhì)可能與在沉淀的早期測量的平均顆粒尺寸相關(guān)。當(dāng)與實(shí)施例1的結(jié)果結(jié)合時(shí)，該實(shí)施例進(jìn)一步表明可以通過沉淀參數(shù)的變化預(yù)先控制成品性質(zhì)。
表2
實(shí)施例18-22進(jìn)行實(shí)施例1-9的工藝并且在工藝中的三個(gè)位置測量顆粒尺寸分布。第一位置是在混合泵40的下游約15秒。第二位置是在第三沉淀槽100的出口。第三位置是在第二再生淤漿槽160的出口。示于表3和繪制于圖5中的結(jié)果說明當(dāng)在最初的分散體(即，剛好在混合泵40之后)中、在第三沉淀槽100中和在第二再生淤漿槽160中形成聚(亞芳基醚)固體時(shí)，顆粒尺寸隨時(shí)間的變化。這些實(shí)驗(yàn)令人驚奇地表明在混合泵40之后觀察到的顆粒尺寸越大，在第二再生淤漿槽160中得到了越小的顆粒尺寸。
表3
實(shí)施例23該實(shí)施例闡述了一種自動控制顆粒尺寸的方法。使用類似于圖2中所描述的裝置，通過響應(yīng)混合泵40的出口處顆粒尺寸測量調(diào)節(jié)來自甲醇補(bǔ)充的反溶劑槽230和混合泵40的流體，將聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)顆粒尺寸自動保持在約110-125微米之間。當(dāng)循環(huán)的甲醇流(回收的反溶劑600)中的水含量由于裝置的正常作用而增加時(shí)，額外的甲醇流增加至多3倍以保持所希望的顆粒尺寸。數(shù)據(jù)示于表4和圖6中。沒有出現(xiàn)成塊或堵塞。
表4
實(shí)施例24在下面實(shí)施例中，在關(guān)閉期限之后啟動制備特性粘度為0.40dL/g的聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)的工藝。目標(biāo)顆粒尺寸為60-70微米。在啟動期間發(fā)現(xiàn)顆粒尺寸太小，因此將反溶劑(甲醇、甲苯和水的富含甲醇的混合物)與聚(亞苯基醚)溶液(甲苯中的聚(亞苯基醚))的體積比降低到5∶4.5。該行為迅速降低了高剪切沉淀泵中的甲醇濃度，得到了所希望的增加的顆粒尺寸。數(shù)據(jù)示于表5和圖7中。
表5
實(shí)施例25通常使用相同的裝置制備各種等級的具有不同組成和/或特性粘度的聚亞苯基醚。該實(shí)施例闡述了在從制備特性粘度為0.57dL/g的聚(亞苯基醚)變化到制備特性粘度為0.40dL/g的聚(亞苯基醚)期間顆粒尺寸的自動控制。該0.57dL/g材料在混合泵40的出口測量時(shí)具有所希望的150-160微米顆粒尺寸，然而該0.40dL/g材料具有所希望的80-90微米顆粒尺寸。該等級變化特別難以控制，因?yàn)楣腆w含量(并且因此到達(dá)高剪切沉淀泵的甲苯數(shù)量)和所希望的顆粒尺寸同時(shí)變化。然而，在混合泵的出口使用顆粒尺寸分析和自動調(diào)節(jié)送入混合泵的補(bǔ)充的甲醇，可以獲得平穩(wěn)的等級轉(zhuǎn)換，如表6和圖8中所示出。
表6
實(shí)施例26進(jìn)行從特性粘度為0.45dL/g(所希望的顆粒尺寸為70-80微米)的等級到特性粘度為0.41dL/g(所希望的顆粒尺寸為75-85微米)的等級的轉(zhuǎn)換。通過響應(yīng)混合泵出口處的顆粒尺寸測量控制來自補(bǔ)充反溶劑槽230的額外甲醇，而調(diào)節(jié)甲醇與PPE/甲苯溶液的體積比來保持顆粒尺寸。在下面表7的數(shù)據(jù)和圖9中，在正好40分鐘內(nèi)進(jìn)行等級變化，并且在150分鐘后達(dá)到80微米的目標(biāo)顆粒尺寸。
表7
實(shí)施例27該實(shí)施例闡述了在從0.45dL/g到0.41dL/g聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)等級變化期間達(dá)到顆粒尺寸平衡的快速方法。通過響應(yīng)混合泵出口處的顆粒尺寸，調(diào)節(jié)甲醇與PPE/甲苯溶液的體積比和到達(dá)進(jìn)料泵的額外甲醇的流量而自動控制顆粒尺寸。在下面表8的數(shù)據(jù)和圖10中，在正好40分鐘內(nèi)進(jìn)行等級變化，并且在70分鐘后達(dá)到80微米的目標(biāo)顆粒尺寸。
表8
實(shí)施例27和28共同闡述了使用實(shí)時(shí)、在線顆粒尺寸測量以迅速調(diào)節(jié)沉淀?xiàng)l件。它們還說明了一些因素，例如PPT比例和到達(dá)高剪切沉淀泵的額外甲醇進(jìn)料迅速影響顆粒尺寸，然而其他因素，例如反溶劑與聚(亞芳基醚)溶液的比例更緩慢地起作用。
實(shí)施例28使用類似于實(shí)施例1-9中所述的工藝制備特性粘度約0.45dL/g的聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚-共聚-2，3，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)。使用80％甲醇、16.5％甲苯和3.5％水的初始反溶劑組成，在聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑高剪切混合(參見圖11，時(shí)間約0∶23至0∶33)之后約15秒測量到約60微米的平均顆粒尺寸，并且觀察到過濾問題。在對應(yīng)于圖中0∶40的時(shí)間下，通過將水濃度增加至5.1％，甲苯濃度增加至17.5％，相應(yīng)降低甲醇濃度而調(diào)節(jié)反溶劑組成。然后將平均顆粒尺寸穩(wěn)定在約90微米(參見圖11，約0∶41至0∶45的時(shí)間)，并且消除過濾問題。該實(shí)施例說明了該方法可用于迅速優(yōu)化沉淀?xiàng)l件。其還說明了作為聚(亞芳基醚)單體組成和特性粘度的函數(shù)，在將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑混合之后立刻測量的所希望的平均顆粒尺寸變化。
實(shí)施例29在制備特性粘度為將0.41dL/g的聚(2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚)期間，需要改進(jìn)成品冷卻器(其將干燥后約180-190℃的產(chǎn)品冷卻至約50-60℃)的冷卻效率。發(fā)現(xiàn)采用較小的PPO顆粒改進(jìn)了該冷卻器的熱交換性能。因此，使用上述技術(shù)增加了混合泵出口處的顆粒尺寸，導(dǎo)致了在干燥和后干燥階段顆粒尺寸的降低。在另外相同的生產(chǎn)條件下，下游顆粒尺寸的變化能夠更有效地后干燥冷卻，這反映在冷卻器出口溫度降低10℃。
表9
盡管已經(jīng)參照優(yōu)選的實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的是可以作出各種改變和取代等價(jià)物的成分，只要不偏離本發(fā)明的范圍。另外，可以作出許多改進(jìn)以使特定的情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)，只要不偏離其基本范圍。因此，這意味著本發(fā)明并不限制于作為為了進(jìn)行本發(fā)明所構(gòu)想的最好方式而披露的特定實(shí)施方案，但本發(fā)明將包括落入權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。
在此整體引入，所有引用的專利、專利申請和其他參考文獻(xiàn)，作為參考。
權(quán)利要求
1.一種沉淀聚(亞芳基醚)的方法，包括制備包括有聚(亞芳基醚)和溶劑的聚(亞芳基醚)溶液；將所述聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體；將所述聚(亞芳基醚)固體從所述聚(亞芳基醚)分散體中分離以形成分離的聚(亞芳基醚)固體；在將所述聚(亞芳基醚)固體從所述聚(亞芳基醚)分散體中分離之前，測量所述聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布；和響應(yīng)所述顆粒尺寸分布調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中在將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑結(jié)合的1,000秒內(nèi)進(jìn)行測量所述顆粒尺寸分布。
3.權(quán)利要求1的方法，其中在將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑結(jié)合的120秒內(nèi)進(jìn)行測量所述顆粒尺寸分布。
4.權(quán)利要求1的方法，其中在將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑結(jié)合的30秒內(nèi)進(jìn)行測量所述顆粒尺寸分布。
5.權(quán)利要求1的方法，其中測量所述顆粒尺寸分布是在不需要實(shí)質(zhì)上轉(zhuǎn)移或除去所述的聚(亞芳基醚)分散體下進(jìn)行的。
6.權(quán)利要求1的方法，其中測量所述顆粒尺寸分布是連續(xù)進(jìn)行的。
7.權(quán)利要求1的方法，其中測量所述顆粒尺寸分布是在10秒內(nèi)測定的。
8.權(quán)利要求1的方法，其中測量所述顆粒尺寸分布包括激光反向散射技術(shù)。
9.權(quán)利要求1的方法，其中測量所述顆粒尺寸分布包括提供顆粒計(jì)數(shù)器的激光反向散射技術(shù)。
10.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)值包括調(diào)節(jié)反溶劑組成。
11.權(quán)利要求10的方法，其中調(diào)節(jié)所述反溶劑組成增加了所述聚(亞芳基醚)在所述第一聚(亞芳基醚)分散體中的溶解度和/或降低了所述聚(亞芳基醚)在所述第一聚(亞芳基醚)分散體中的凝聚傾向。
12.權(quán)利要求10的方法，其中調(diào)節(jié)所述反溶劑組成降低了所述聚(亞芳基醚)在所述第一聚(亞芳基醚)分散體中的溶解度和/或增加了所述聚(亞芳基醚)在所述第一聚(亞芳基醚)分散體中的凝聚傾向。
13.權(quán)利要求10的方法，其中所述反溶劑包括水濃度，并且其中調(diào)節(jié)所述反溶劑組成包括改變所述的水濃度。
14.權(quán)利要求10的方法，其中所述反溶劑包括甲苯濃度，并且其中調(diào)節(jié)所述反溶劑組成包括改變所述的甲苯濃度。
15.權(quán)利要求10的方法，其中所述反溶劑包括鏈烷醇濃度，并且其中調(diào)節(jié)所述反溶劑組成包括改變所述的鏈烷醇濃度。
16.權(quán)利要求1的方法，其中將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑結(jié)合的特征在于所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑的體積比，并且其中調(diào)節(jié)所述沉淀參數(shù)包括改變所述體積比。
17.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)包括調(diào)節(jié)反溶劑溫度。
18.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)包括調(diào)節(jié)聚(亞芳基醚)溶液組成。
19.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)包括調(diào)節(jié)聚(亞芳基醚)溶液溫度。
20.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)包括調(diào)節(jié)混合泵的入口壓力或出口壓力。
21.權(quán)利要求1的方法，其中將聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑結(jié)合的特征在于剪切速率，并且其中調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)包括調(diào)節(jié)所述的剪切速率。
22.權(quán)利要求1的方法，其中聚(亞芳基醚)是至少一種具有下式的一元酚的聚合產(chǎn)物 其中各個(gè)Q1獨(dú)立地選自鹵素、C1-C7伯或仲烷基、苯基、C1-C7鹵代烷基、C1-C7氨基烷基、C1-C7烴氧基和其中至少兩個(gè)碳原子將鹵素和氧原子隔開的C2-C7鹵代烴氧基；各個(gè)Q2獨(dú)立地選自氫、鹵素、C1-C7伯或仲烷基、苯基、C1-C7鹵代烷基、C1-C7烴氧基和其中至少兩個(gè)碳原子將鹵素和氧原子隔開的C2-C7鹵代烴氧基。
23.權(quán)利要求1的方法，其中所述聚(亞芳基醚)在25℃下于氯仿中測量的特性粘度為約0.2-約1.0分升/克。
24.權(quán)利要求1的方法，其中所述聚(亞芳基醚)在25℃下于氯仿中測量的特性粘度小于或等于0.65分升/克。
25.權(quán)利要求1的方法，其中基于所述聚(亞芳基醚)溶液的總重量，所述聚(亞芳基醚)溶液包括約10-約50wt％的所述聚(亞芳基醚)。
26.權(quán)利要求1的方法，其中所述溶劑包括C6-C18芳族烴。
27.權(quán)利要求1的方法，其中所述反溶劑包括選自具有1-約10個(gè)碳原子的鏈烷醇、具有3-約10個(gè)碳原子的酮、具有5-約10個(gè)碳原子的鏈烷及其組合的化合物。
28.權(quán)利要求1的方法，其中所述反溶劑包括具有1-約10個(gè)碳原子的鏈烷醇。
29.權(quán)利要求1的方法，其中所述反溶劑包括約60-99.8wt％的甲醇、0.1-約35wt％的甲苯和0.1-約10wt％的水。
30.權(quán)利要求1的方法，其中將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑結(jié)合包括將約70℃-約100℃溫度的所述聚(亞芳基醚)與約15℃-約60℃溫度的所述反溶劑結(jié)合。
31.權(quán)利要求1的方法，其中將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑結(jié)合包括以約500sec-1-約50,000sec-1的剪切速率混合。
32.權(quán)利要求1的方法，其中將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑結(jié)合包括在攪拌釜中混合。
33.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)是在測量所述顆粒尺寸分布的約60秒內(nèi)進(jìn)行的。
34.權(quán)利要求1的方法，其中將所述聚(亞芳基醚)固體從所述聚(亞芳基醚)分散體中分離包括過濾。
35.權(quán)利要求1的方法，其中所述分離的聚(亞芳基醚)固體的平均顆粒尺寸為約20微米-約100微米。
36.權(quán)利要求1的方法，其中所述溶劑基本不含任何C1-C6鏈烷醇。
37.權(quán)利要求1的方法，其中所述聚(亞芳基醚)溶液基本不含大于1微米的顆粒。
38.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括測量所述分離的聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布。
39.一種沉淀聚(亞芳基醚)的方法，包括制備包括有聚(亞芳基醚)和溶劑的聚(亞芳基醚)溶液，其中所述溶劑包括C6-C18芳族烴；將所述聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成聚(亞芳基醚)分散體，其中所述反溶劑包括水和選自具有1-約10個(gè)碳原子的鏈烷醇、具有3-約10個(gè)碳原子的酮、具有5-約10個(gè)碳原子的鏈烷及其組合的化合物；在將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑結(jié)合的約30秒內(nèi)測量所述聚(亞芳基醚)分散體中的顆粒尺寸分布；和響應(yīng)所述顆粒尺寸分布調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。
40.一種沉淀聚(亞芳基醚)的方法，包括制備包括有聚(亞芳基醚)和溶劑的聚(亞芳基醚)溶液；其中所述聚(亞芳基醚)是包括有2，6-二甲基苯酚、2，3，6-三甲基苯酚或其組合的一元酚的聚合產(chǎn)物；并且其中所述溶劑包括甲苯；將所述聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成聚(亞芳基醚)分散體；其中所述反溶劑包括甲醇、甲苯和水；在將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑結(jié)合的約20秒內(nèi)測量所述聚(亞芳基醚)分散體中的顆粒尺寸分布；和響應(yīng)所述顆粒尺寸分布調(diào)節(jié)反溶劑組成。
41.一種制備聚(亞芳基醚)的方法，包括在第一溶劑和絡(luò)合金屬催化劑的存在下使用含氧氣體氧化偶合一元酚以制得聚(亞芳基醚)溶液；將所述聚(亞芳基醚)溶液與第一反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體；將所述聚(亞芳基醚)固體從所述聚(亞芳基醚)分散體中分離以形成分離的聚(亞芳基醚)固體；在將所述聚(亞芳基醚)固體從所述聚(亞芳基醚)分散體中分離之前，測量所述聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布；和響應(yīng)所述顆粒尺寸分布調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。
42.權(quán)利要求41的方法，進(jìn)一步包括在將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述第一反溶劑結(jié)合之前，濃縮所述聚(亞芳基醚)溶液。
43.權(quán)利要求41的方法，進(jìn)一步包括在將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述第一反溶劑結(jié)合之前，用所述第一溶劑稀釋所述聚(亞芳基醚)溶液。
44.一種用于沉淀聚(亞芳基醚)的裝置，包括用于制備包括有聚(亞芳基醚)和溶劑的聚(亞芳基醚)溶液的設(shè)備；用于將所述聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體的設(shè)備；用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述聚(亞芳基醚)分散體中分離以形成分離的聚(亞芳基醚)固體的設(shè)備；用于在將所述聚(亞芳基醚)固體從所述聚(亞芳基醚)分散體中分離之前，測量所述聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布的設(shè)備；和通過響應(yīng)所述顆粒尺寸分布來調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)的設(shè)備。
45.一種用于沉淀聚(亞芳基醚)的裝置，包括用于在溶劑中聚合一元酚以形成聚(亞芳基醚)溶液的反應(yīng)器(20)；與所述反應(yīng)器(20)流體相通的預(yù)濃縮單元(30)，其通過除去部分所述溶劑，以濃縮所述聚(亞芳基醚)溶液；與所述預(yù)濃縮單元(30)流體相通的混合泵(40)，其用于將所述聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體，其中所述泵在約500-約50,000sec-1的剪切速率下將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑混合；與所述混合泵(40)流體相通的沉淀槽，其用于老化所述聚(亞芳基醚)分散體；與所述沉淀槽流體相通的過濾單元(110)，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述溶劑和所述反溶劑中分離；用于測量所述聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布的顆粒尺寸分布測量單元(50)，其中所述顆粒尺寸分布測量單元(50)置于所述混合泵(40)和所述沉淀槽之間；和與所述顆粒尺寸分布測量單元(50)和所述混合泵(40)操作關(guān)聯(lián)的反饋回路(60)，其通過響應(yīng)所述顆粒尺寸分布來調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。
46.一種用于制備聚(亞芳基醚)的裝置，包括用于在溶劑中聚合一元酚以形成聚(亞芳基醚)溶液的反應(yīng)器(20)；與所述反應(yīng)器(20)流體相通的預(yù)濃縮單元(30)，其通過除去部分所述溶劑，以濃縮所述聚(亞芳基醚)溶液；與所述預(yù)濃縮單元(30)流體相通的混合泵(40)，其用于將所述聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體；與所述混合泵(40)流體相通的沉淀槽單元，其用于老化所述聚(亞芳基醚)分散體；與所述沉淀槽流體相通的過濾單元(110)，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述溶劑和所述反溶劑中分離；用于測量所述聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布的顆粒尺寸分布測量單元(50)，其中所述顆粒尺寸分布測量單元(50)置于所述沉淀槽和所述過濾單元(110)之間；和與所述顆粒尺寸測量單元和所述混合泵(40)操作關(guān)聯(lián)的反饋回路(60)，其通過響應(yīng)所述顆粒尺寸分布來調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。
47.一種用于制備聚(亞芳基醚)的裝置，包括用于在溶劑中聚合一元酚以形成聚(亞芳基醚)溶液的反應(yīng)器(20)；與所述反應(yīng)器(20)流體相通的閃蒸器，其通過除去部分所述溶劑濃縮所述聚(亞芳基醚)溶液以形成濃縮的聚(亞芳基醚)溶液；與所述閃蒸罐流體相通的混合泵(40)，其用于將所述濃縮的聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體，其中所述混合泵(40)以約500-約50,000sec-1的剪切速率將所述聚(亞芳基醚)溶液與所述反溶劑混合；與所述混合泵(40)流體相通的第一沉淀槽(80)，其用于老化所述聚(亞芳基醚)分散體；與所述第一沉淀槽(80)流體相通的第二沉淀槽(90)，其用于老化所述聚(亞芳基醚)分散體；與所述第二沉淀槽(90)流體相通的第三沉淀槽(100)，其用于老化所述聚(亞芳基醚)分散體；與所述第三沉淀槽(100)流體相通的過濾單元(110)，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述溶劑和所述聚(亞芳基醚)分散體中分離；與所述旋轉(zhuǎn)真空過濾器流體相通的濾出物槽(120)，其用于接收來自所述旋轉(zhuǎn)真空過濾器的所述溶劑和所述反溶劑；與所述過濾單元(110)流體相通的第一再生淤漿槽(130)，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體與第二反溶劑結(jié)合；與所述第一再生淤漿槽(130)流體相通的第一離心機(jī)(140)，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述第二反溶劑中分離；與所述第一離心機(jī)流體相通的第一離心機(jī)(140)流出物槽(150)，其用于接收來自所述第一離心機(jī)的所述第二反溶劑；與所述第一離心機(jī)流體相通的第二再生淤漿槽(160)，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體與第三反溶劑結(jié)合；與所述第二再生淤漿槽(160)流體相通的第二離心機(jī)(170)，其用于將所述聚(亞芳基醚)固體從所述第三反溶劑中分離；與所述第二離心機(jī)(170)流體相通的干燥器(180)，其用于從所述聚(亞芳基醚)固體中除去揮發(fā)物；置于所述泵和所述第一沉淀槽(80)之間的顆粒尺寸分布測量單元(50)；和與所述顆粒尺寸分布測量單元(50)和所述混合泵(40)操作關(guān)聯(lián)的反饋回路(60)，其通過響應(yīng)所述顆粒尺寸分布來調(diào)節(jié)反溶劑組成。
全文摘要
一種沉淀聚(亞芳基醚)的方法，包括制備包括有聚(亞芳基醚)和溶劑的聚(亞芳基醚)溶液；將聚(亞芳基醚)溶液與反溶劑結(jié)合以形成包括有聚(亞芳基醚)固體的聚(亞芳基醚)分散體；將聚(亞芳基醚)固體從聚(亞芳基醚)分散體中分離以形成分離的聚(亞芳基醚)固體；在將聚(亞芳基醚)固體從聚(亞芳基醚)分散體中分離之前，測量聚(亞芳基醚)固體的顆粒尺寸分布；和響應(yīng)顆粒尺寸分布調(diào)節(jié)沉淀參數(shù)。盡管所測量的顆粒尺寸分布與最終分離的固體聚(亞芳基醚)的顆粒尺寸分布非常不同，但其可用于控制本工藝?？梢詫⒃摲椒ㄗ詣踊皂憫?yīng)顆粒尺寸分布測量迅速地調(diào)節(jié)沉淀?xiàng)l件。還描述了一種用于進(jìn)行該方法的裝置。
文檔編號C08G65/00GK1688632SQ03824519
公開日2005年10月26日 申請日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者魯?shù)稀·A·J·皮曼斯, 威布·諾爾, 彼得·格羅夫西馬 申請人:通用電氣公司