[发明专利]一种界面聚合法制备的粗聚碳酸酯有机相溶液的纯化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粗聚碳酸酯溶液的纯化方法，具体涉及一种由界面聚合法制备的粗聚碳酸酯有机相溶液的纯化方法。

背景技术

界面聚合法生产聚碳酸酯工艺是将双酚溶解在碱金属溶液中，以其碱金属盐的形式，与溶解在可与聚碳酸酯互溶的有机溶剂(通常为二氯甲烷或氯苯)中的光气进行多相反应，将所得的聚碳酸酯有机相溶液与含盐和有机碱催化剂的水相进行分离得到粗聚碳酸酯有机相溶液，粗聚碳酸酯有机相溶液经过洗涤、纯化并脱除有机溶剂得到聚碳酸酯。

通常界面聚合法是将双酚溶解在碱金属水溶液中，以其碱金属盐的形式，与溶解在可与聚碳酸酯互溶的有机溶剂，通常为二氯甲烷或氯苯中的光气进行界面聚合反应，将所得的聚碳酸酯有机相溶液与含盐和有机物的废水进行分离得到粗聚碳酸酯有机溶液。

本发明所处理的粗聚碳酸酯有机溶液中会残留有达到饱和溶解度的水，这些微量的水相将会把无机盐及残留的酚钠盐等带入有机相，同时由于在界面聚合反应过程中受扩散控制的影响，碳酸盐局部浓度过高导致碳酸盐微细颗粒析出包裹于聚合物长链间。粗聚碳酸酯有机相溶液中通常还含有有机碱催化剂等杂质。一般去除上述粗聚碳酸酯有机相中所含杂质的方法包括采用无机酸水相溶液洗涤去除碳酸盐和有机碱催化剂。粗聚碳酸酯有机相溶液的粘度较高，达250cps以上，而无机酸水相溶液的粘度则不超过10cps，它们之间体积流量差异也较大，且互溶度非常低。通常，洗涤过程首先是粗聚碳酸酯溶液与洗涤水相经过界面的分散混合，在有机相和水相界面处无机酸与碳酸盐和有机碱催化剂反应，因此整个洗涤过程需要强化有机相和水相的分散混合。

现有技术关于界面聚合法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法中，有关于粗聚碳酸酯有机相溶液与水相洗涤液混合措施的报道。美国专利US 4338429中提到了采用多步加入酸或水来除去有机相中的碱金属氢氧化物、催化剂、终止剂和盐的工艺，该工艺中粗聚碳酸酯有机溶液与水相洗涤液的混合过程就主要通过高速的搅拌或者混合泵来实现，并最终通过重复沉降或离心的方法进行油水分离。美国专利US 5260418中提出的采用一系列串联排列的离心机来逐步除去废水、残留的终止剂及盐类的方法，该方法通常直接利用离心分离机内部自带的混合设备来混合，或者利用传统的静态混合设备来强化混合，这也是目前工业上普遍采用的一种方式。美国专利US4316009中则同样提出了采用静态混合器或汽轮式混合器等混合设备来实现两相混合，最终利用纤维填料的吸水、憎水性来使分散的细小液滴聚凝成大液滴来实现两相分离，除去PC乳液中的洗涤液。中国专利CN 1324375A中则提出采用混合泵、特别是离心泵或多级混合喷嘴来进行洗液与粗聚碳酸酯的有机相进行混合。中国专利CN1648153A中粗聚碳酸酯有机溶液与水相洗涤液的混合方式则采用了直列混合器、静态混合器或孔流混合器等混合设备。

上述传统的粗聚碳酸酯纯化工艺中，粗聚碳酸酯溶液与水相洗涤液间的混合方式普遍采用静态混合器、直列混合器、搅拌器或混合泵等传统的单一的混合方式，这种混合方式在混合过程中形成的混合液中分散相的液体尺寸普遍偏大，再加上体系的高粘度，使得两相界面更新速度也非常缓慢，从而使碳酸盐尤其是包裹在聚合物长链间的碳酸盐微细颗粒很难扩散到两相界面处与无机酸反应，通常都需要通过保持一定的油水比、延长混合时间或者采用多步洗涤的方法来提高洗涤去除率，而且对无机酸的要求更为苛刻，必须使用一定浓度的强酸来提高去除效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高碳酸盐和有机碱催化剂去除率的界面聚合法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法。

为解决上述技术问题，本发明采用超声技术或者超声与其他混合方式组合使用的技术来强化界面聚合法制备的粗聚碳酸酯溶液与无机酸水相溶液的混合，最后经分离得到纯净的聚碳酸酯溶液。

本发明提供了一种界面聚合法制备的粗聚碳酸酯有机相溶液的纯化方法，所述方法包括如下步骤：

(1)、向所述粗聚碳酸酯有机相溶液中加入无机酸水相溶液，其中，所述粗聚碳酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液的体积比为5～15∶1；

(2)、在超声化学反应器内通过超声振荡来强化所述粗聚碳酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液之间的分散混合，其中，所述超声波的频率为20～300kHz，所述超声波的声强为10～100W/cm²，所述粗聚碳酸酯有机相溶液在超声化学反应器内的停留时间为0.5～30min；以及

(3)、将所述聚碳酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液进行分离，得到纯净的聚碳酸酯有机相溶液。