合成聚對苯二甲酰對苯二胺所用原料對苯二胺的品質(zhì)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了合成聚對苯二甲酰對苯二胺所用原料對苯二胺的一種品質(zhì)控制方法，涉及合成聚對苯二甲酰對苯二胺的工藝技術(shù)，具體涉及對苯二胺的保存、檢測方法及頻次。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對苯二甲酰對苯二胺(簡稱PPTA)具有高強度、高模量、耐高溫、耐酸堿、耐有機溶劑腐蝕、密度低等特性和特點，且具有適當(dāng)?shù)捻g性可進行紡織加工。因聚對苯二甲酰對苯二胺具有極高的強度，是優(yōu)質(zhì)鋼材的5?6倍，模量是鋼材、玻璃纖維的2?3倍，韌性是鋼材的2倍，而重量僅為鋼材的1/5，用其紡出的絲擁有“人造鋼絲”的美譽?！叭嗽熹摻z”在航空航天、國防軍工、防護裝甲、高級輪胎、交通橋梁、結(jié)構(gòu)工程、通訊光纖、海底輸油管道、土木結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域有重要的運用價值。
[0003]目前，國際上只有四家公司，擁有能夠工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)聚對苯二甲酰對苯二胺長纖維的技術(shù)，產(chǎn)能大的兩家是美國杜邦公司和日本帝人公司，杜邦產(chǎn)能為3.3萬噸/年，帝人產(chǎn)能為2.65萬噸/年，這兩家為全世界需求高性能纖維的客戶提供著各種型號的產(chǎn)品，他們掌握的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)對外界沒有文字記載，對全球各國更沒有技術(shù)出口與許可；產(chǎn)能小的兩家是韓國科隆1000噸/年，和俄羅斯的卡明斯克1000噸/年，他們的生產(chǎn)技術(shù)對外也沒有文字介紹，同樣也沒有技術(shù)出口與許可。
[0004]因PPTA長纖維在軍事、國防等領(lǐng)域有著不可替代的重要運用價值，技術(shù)非擁有國都在努力研制尋找可大規(guī)模工業(yè)化再現(xiàn)的生產(chǎn)技術(shù)。
[0005]對苯二胺是合成PPTA的重要原料之一，其純度對PPTA的品質(zhì)有至關(guān)重要的影響，因PPTA的合成技術(shù)屬于各國對外的封鎖技術(shù)，公開文獻中沒有報道過合成PPTA所用原料的品質(zhì)控制方法，各國為合成出高品質(zhì)的PPTA，迫切需要探索找到對所用原料的品質(zhì)控制方法，以確保合成出高品質(zhì)PPTA產(chǎn)品。
[0006]針對對苯二胺這種化學(xué)品本身有一定毒性，容易受潮，暴露在空氣中顏色會逐漸變深等特點，本發(fā)明在經(jīng)過一系列工業(yè)化試驗后，找到了一整套控制對苯二胺品質(zhì)的方法，從而保證了原料的品質(zhì)，達到提高成品產(chǎn)品質(zhì)量，且降低生產(chǎn)成本的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供了合成聚對苯二甲酰對苯二胺所用原料對苯二胺的品質(zhì)控制方法，該方法通過對苯二胺的保存、檢測方法及頻次的優(yōu)選控制，不僅具有能夠滿足合成PPTA的工藝要求，且能夠提高成品產(chǎn)品質(zhì)量，同時降低生產(chǎn)成本的特點。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種合成聚對苯二甲酰對苯二胺所用原料對苯二胺的品質(zhì)控制方法:
[0009]以不超過六個月的對苯二胺生產(chǎn)用量作為一個對苯二胺購置單元，對一個對苯二胺購置單元進行品質(zhì)控制。
[0010]對外購的一個對苯二胺購置單元在入庫前，首先進行對苯二胺初次純度檢測；
[0011]初次純度檢測合格的對苯二胺，送入庫房；
[0012]初次純度檢測不合格的對苯二胺，進行退換貨。
[0013]對苯二胺進入庫房后，以不超過30天期限，進行對苯二胺庫房中純度檢測；純度檢測不
[0014]合格的對苯二胺，退出庫房，進行報廢處理。
[0015]苯二胺送入合成聚對苯二甲酰對苯二胺前，進行對苯二胺反應(yīng)前純度檢測；
[0016]純度檢測合格的對苯二胺，進行合成聚對苯二甲酰對苯二胺；
[0017]純度檢測不合格的對苯二胺，進行報廢處理。
[0018]以不超過六個月的對苯二胺生產(chǎn)用量，具體是一個月、或一個半月、或兩個月、或兩個半月、或三個月、或三個半月、或四個月、或四個半月、或五個月、或五個半月、或六個月、或一個月至六個月中的其他天數(shù)為一個對苯二胺購置單元。
[0019]以不超過30天期限,具體是I天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天、14天、15天、16天、17天、18天、19天、20天、21天、22天、23天、24天、25天、26天、27天、28天、29天、30天。
[0020]純度檢測是將檢測指標(biāo)控制在99.00%?99.99%之間。
[0021]純度檢測是每批次抽取2-3個對苯二胺樣品進行檢測。
[0022]抽取的對苯二胺樣品重量為0.4g，精確至0.0Olg，置于1mL容量瓶中，用乙腈溶解并稀釋至1mL刻度，注入樣品瓶中備用；
[0023]通過分析儀器、檢測器、色譜柱進行分析。
[0024]分析儀器是GC-2014C型氣相色譜儀，進行對苯二胺純度分析的測試條件是:
[0025]進樣量:1.0μ I;
[0026]進樣口溫度:280°C;
[0027]載氣:高純度的氮氣(彡99.999% )，壓力控制:70kPa ；
[0028]分流比:10;
[0029]柱溫:初溫100°C，保持8min，以4°C /min升溫至160°C，不保持繼續(xù)以20°C /min升溫至240°C，保持1min。
[0030]檢測器是氫火焰離子化檢測器，進行對苯二胺純度分析的測試條件是:
[0031]檢測器溫度:300°C;
[0032]氫氣燃氣流量:30ml/min ；
[0033]空氣燃氣流量:300ml/min ；
[0034]氮氣尾吹氣流量:20ml/min。
[0035]本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0036]由于本發(fā)明是在工業(yè)化生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)的對“對苯二胺”從采購到使用前，進行規(guī)范性純度檢測處理形成的一套“對苯二胺”品質(zhì)控制方法，該方法不僅保持了對苯二胺在過程中的品質(zhì)；而且該方法為PPTA正常流暢的生產(chǎn)提供了保障；
[0037]由于對苯二胺容易變質(zhì)，保存條件苛刻，經(jīng)過工業(yè)化多次反復(fù)的實踐探索，找到以不超過六個月的生產(chǎn)計劃為購置單元量進行采購，既不影響生產(chǎn)需求，同時避免由于保存不當(dāng)而產(chǎn)生的浪費；相對較好的購置單元量是2個月至4個月之間的生產(chǎn)所需量；最佳的購置單元量是3個月左右的生產(chǎn)所需量；
[0038]由于本發(fā)明公開了對PPTA生產(chǎn)原料投入生產(chǎn)前，進行初次純度檢測、庫房中純度檢測、反應(yīng)前純度檢測，確保了對苯二胺符合投料要求，并能及時發(fā)現(xiàn)剔除不符合純度要求的產(chǎn)品，確保工業(yè)化PPTA生產(chǎn)流暢；
[0039]庫房中純度檢測間隔時間不超過30天，其中較好的檢測間隔時間是10天至20天之間，最佳的檢測間隔時間是15天左右，庫房中純度檢測的優(yōu)選時間間隔；優(yōu)選的時間間隔與優(yōu)選的購置單元量，使得本發(fā)明所述方法即滿足了 PPTA正常生產(chǎn)所需的高品質(zhì)原料，又很好地降低生產(chǎn)成本；
[0040]由于選用了本發(fā)明中所述的的檢測操作條件，使得本發(fā)明所述方法能保證檢測數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重現(xiàn)性高，同時使純品對苯二胺中常有的雜質(zhì)如間苯二胺、鄰苯二胺能夠出峰，能有效的檢測出雜質(zhì)的含量，具有確保數(shù)據(jù)準確性的優(yōu)點；
[0041]本發(fā)明中的純度檢測操作步驟簡單，主要依靠儀器分析，對操作人員能力的要求不高，而且所用的儀器均為基礎(chǔ)設(shè)備，對不同條件的用戶都較容易實現(xiàn)，便于執(zhí)行，有很好的推廣性。
[0042]制定了用于合成PPTA的原料對苯二胺的檢測指標(biāo)，使檢測工作有章可循，促進了采購和生產(chǎn)流程的標(biāo)準化、程序化，對于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)有這積極促進的作用；
[0043]對苯二胺是毒害品，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸，由于選用了本發(fā)明中所述的保存條件，能有效避免由對苯二胺引發(fā)的安全事故的發(fā)生，而且具有使對苯二胺不易變質(zhì)優(yōu)占.
[0044]由于選用了本發(fā)明中所述的檢測頻率，具有了能對對苯二胺的品質(zhì)進行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)問題，同時投料前的檢測確保了對苯二胺在最后使用時是完好的，一旦合成的PPTA出現(xiàn)質(zhì)量問題，本次檢測的結(jié)果可以為過程分析提供參考數(shù)據(jù)等一系列優(yōu)點。
[0045]下面通過具體實施例，對本
【發(fā)明內(nèi)容】
做進一步的詳細說明:
【具體實施方式】
[0046]實施例1:
[0047]合成聚對苯二甲酰對苯二胺所用原料對苯二胺的品質(zhì)控制方法，該方法具體步驟如下:
[0048]1、以不超過六個月的對苯二胺生產(chǎn)用量作為一個對苯二胺購置單元，對一個對苯二胺購置單元進行品質(zhì)控制；
[0049]不超過六個月的對苯二胺生產(chǎn)用量，具體可以是一個月、或一個半月、或兩個月、或兩個半月、或三個月、或三個半月、或四個月、或四個半月、或五個月、或五個半月、或六個月、或一個月至六個月中的其他天數(shù)的對苯二胺生產(chǎn)用量為一個對苯二胺購置單元。
[0050]本實施例選按照三個月生產(chǎn)計劃進行采購，即保證一個批次的對苯二胺能在三個月內(nèi)使用完畢。如，生產(chǎn)計劃從2013年5月?8月共生產(chǎn)PPTA3噸，需要對苯二胺約2噸，因此本次采購量為2噸，共80桶，到達使用地的日期為2013年4月25日。
[0051]2、對外購的一個對苯二胺購置單元在入庫前，首先進行對苯二胺初次純度檢測；
[0052]純度檢測是將檢測指標(biāo)控制在99.00%?99.99%之間，具體可以是:99.00%,或 99.99 %、或 99.50 %、或 99.25 %、或 99.12 %、或 99.36 %、或 99.48 %、或 99.60 %、或99.70%、或99.80%、或99.00%?