[发明专利]一种酯交换法连续生产聚碳酸酯的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种酯交换法生产聚碳酸酯的工艺，尤其是涉及一种酯交换法连续生产聚碳酸酯的工艺，属于化工领域。

背景技术

目前世界上聚碳酸酯的工业生产方法有光气化法和酯交换法，光气化法是二羟基化合物与光气进行界面缩聚，酯交换法是二羟基化合物与碳酸二酯进行本体（熔融）缩聚。

酯交换法的代表性实例包括：将二元酚、碳酸二酯与专门催化剂一起，在一定温度和压力（真空）下反应，蒸除形成的一元酚，生成预聚物；然后在高真空下将所得预聚物加热至290℃或更高的温度，同时蒸除形成的一元酚，得到高分子量的聚碳酸酯。

酯交换法本体聚合方法可以通过间歇法生产工艺和连续化生产工艺实施，间歇法生产工艺的装置包括有单个（或多个）聚合釜组成，从酯交换反应、缩聚反应及出料全过程是间歇进行的，例如：将二元酚、碳酸二酯与专用催化剂一起加入聚合釜内，加热减压下（温度逐渐升高至290℃或更高的温度，压力逐渐降低至高真空）进行反应，经过一定的反应时间后，逐渐蒸除形成的一元酚，得到高分子量的聚碳酸酯，最后聚碳酸酯熔体压出，铸条、冷却、造粒。

酯交换法聚碳酸酯连续生产装置是有一系列聚合釜（反应器）组成，从酯交换反应、缩聚反应及出料全过程连续进行，一般是二元酚、碳酸二酯分别在不同的熔融罐内熔化，由输送泵连续不断地送至一个（或几个）酯交换反应器内，与专门催化剂一起，在一定温度和压力（真空）下连续反应，蒸除形成的一元酚，生成预聚物；然后预聚物通过输送泵连续不断地送至一个（或多个）缩聚反应器，在高温（290℃或更高）和高真空下继续地进行缩聚反应，同时蒸除形成的一元酚，得到高分子量的聚碳酸酯熔体连续地送出，铸条、冷却、切粒。

国家知识产权局于2002.1.23公开了一项申请号为99815409.1，名称为“聚碳酸酯的生产方法”的发明专利。其中公开了采用酯交换法生产聚碳酸酯的通用方法。

该专利只是公开了一种有效生产聚碳酸酯的方法，其可以抑制了副反应并改善了颜色。在专利中主要是公开了所使用的碱金属和/或碱土金属的亚磷酸盐作为缩聚催化剂，因此减少了当使用常规碱金属化合物时发生的副反应。能够有效生产具有改善颜色的聚碳酸酯。专利对工艺的要求是连续或是间歇工艺。而对进行该反应所用的反应装置专利只是说可以是横卧式、管式或塔式，但反应器的结构没有具体的要求。

国家知识产权局于2009.6.3公开了一项申请号为200780018458.8，名称为“芳香族聚碳酸酯的连续制造方法和制造装置”的发明专利。其中公开了聚碳酸酯连续生产的方法以及制造设备和装置。

该专利只是公开了一种芳香族聚碳酸酯的连续制造方法以及所采用的装置，适用于制造2个以上品种的芳香族聚碳酸酯，该方法减少了切换损失和品质降低。其是首先在原调工序制备出的不含催化剂的原料混合物，然后在2 个系列(第1 系列、第2 系列)的缩聚中，分别在不同的聚合条件下进行芳香族二羟基化合物和碳酸二酯化合物的缩聚反应，在2系列缩聚工序中，每个系列各制造出具有各自品质的芳香族聚碳酸酯。装置提及的缩聚反应器为立式或卧式反应器，拌形式为可以使用搅拌槽型反应器、薄膜反应器、离心式薄膜蒸发反应器、表面更新型双螺杆混炼反应器、双轴卧式搅拌反应器、湿壁式反应器、自由落下的同时进行聚合的多孔板型反应器、沿着金属线落下的同时进行聚合的带金属线的多孔板型反应器等，卧式反应器的搅拌可以是单轴桨或双轴桨，其中所举出单轴型搅拌桨为圈板型、叶轮型等单轴型搅拌桨。在脱挥工序使用的是排气式的单螺杆或多螺杆挤出机，特别优选咬合型双螺杆挤出机。

国家知识产权局于2001.3.7公开了一项申请号为99801708.6，名称为“制备芳族聚碳酸酯的方法和聚合装置”的发明专利。其公开了一种制备芳族聚碳酸酯的方法以及实施该方法的装置，所述方法包括将至少一种选自下述的原料落入聚合反应器中：芳族二羟基化合物与碳酸二芳酯的熔融混合物和由包括使芳族二羟基化合物与碳酸二芳酯反应的步骤的方法得到的熔融预聚物，同时使原料保持与至少一个固定在聚合反应器的导向物接触落流聚合反应区中并向下延伸的导向物相接触，以使原料聚合，其特征在于使用多孔板型导向物作为导向物。

该专利所公开的聚合装置为一个没有搅拌的降膜（跌落）反应器，其可以提高物料的蒸发面积，但由于物料在反应器内呈自流状态，没有物料的混合，减少了物料分子之间的接触机率，不利于聚碳酸酯的质量稳定。