[发明专利]一种制备聚碳酸酯的方法

说明书

背景技术

本公开涉及一种用于制造聚碳酸酯的方法。

芳香族聚碳酸酯由于其高冲击抗性、耐热性、透明性等优异的机械性能，已经作为工程塑料广泛地应用于许多领域。

聚碳酸酯可以在聚合催化剂存在下通过芳香族二羟基化合物与碳酸二芳基酯的反应来制备。例如，制备芳香族聚碳酸酯的方法通常包括芳香族二羟基化合物与碳酸二芳基酯之间的酯交换反应（熔融聚合方法）。应当注意，最近该制造芳香族聚碳酸酯的方法由于其价廉而且不采用光气与二氯甲烷而备受关注。因此，从环境的角度来看，相对于采用例如光气与二氯甲烷的其他方法，该方法更有利。

如果制备聚碳酸酯的方法要具有经济可行性并且不损害环境，那么重要的是从聚合反应中分离并且再利用挥发性副产物和单体。具体而言，当反应产生苯酚副产物时，持续回收苯酚及挥发性单体并将回收的单体合并入聚合反应有助于聚合方法的长期稳定操作。

发明内容

本文所公开的是制备聚碳酸酯的方法。

一种制备聚碳酸酯的方法，包括：在熔融聚合反应中，在聚合催化剂存在下聚合芳香族二羟基化合物与碳酸二芳基酯并产生包含芳香族二羟基化合物、碳酸二芳基酯和碳酸二芳基酯副产物的副产物蒸汽流，向分离单元中添加低蒸汽压化合物，并在分离单元中从副产物蒸汽流中除去挥发性碳酸二芳基酯副产物以形成已处理的副产物流，将该已处理的副产物流返回至熔融聚合反应中。

根据以下详细的说明、附图、以及未决权利要求，本领域技术人员将领会并理解上述及其他特征。

附图说明

图1是描述适用于制备聚碳酸酯的系统的示例性实施方式的示意图。

具体实施方式

芳香族二羟基化合物与碳酸二芳基酯产生聚碳酸酯的反应还产生挥发性芳香族二羟基化合物作为挥发性碳酸二芳基酯副产物。例如，当碳酸二苯酯是碳酸二芳基酯时，则苯酚是挥发性碳酸二芳基酯副产物。在熔融聚合期间，挥发性碳酸二芳基酯副产物的去除有助于聚合反应的进行。挥发性碳酸二芳基酯副产物可以作为副产物蒸汽流的一部分从聚合反应中除去。副产物蒸汽流还可以包含在聚合反应中使用的一种或多种单体。分离副产物蒸汽流中的单体与挥发性碳酸二芳基酯，可以将回收的一种或多种单体返回至聚合反应中。将单体部分或全部返回至熔融聚合中可以有助于维持聚合反应所需的化学计量。化学计量可以是聚合反应进行以生成所需分子量的关键变量。

分离单元用于连续回收来自副产物蒸汽流中的单体。分离单元可以是液体/汽体分离单元、汽体/汽体分离单元或液体/液体分离单元。从副产物蒸汽流中除去挥发性碳酸二芳基酯以形成已处理的副产物蒸汽流，并将该已处理的副产物蒸汽流返回至聚合反应中。当挥发性碳酸二芳基酯副产物比单体更易挥发时，挥发性碳酸二芳基酯副产物的分离以及已处理的副产物流的再利用就相对比较简单。例如，碳酸二苯酯的副产物苯酚比双酚A或碳酸二苯酯更易挥发。然而，在分离单元运行条件下，当聚合反应采用的单体之一与挥发性碳酸二芳基酯副产物的挥发性相似时，除去分离单元中的碳酸二芳基酯副产物就比较困难。分离单元中的分离还可以通过在洗涤器单元（气涤器单元，scrubber unit）中聚碳酸酯低聚物的存在或形成来补充。

由于多种因素的存在，聚碳酸酯低聚物可能会存在于分离单元中。副产物蒸汽流中可能会带走低分子量低聚物。此外，当缩聚反应中采用的单体之一与挥发性碳酸二芳基酯副产物的挥发性相似时，并且如果温度和压力条件适于低聚反应，则副产物蒸汽流中将会存在更大浓度的单体，从而为低聚反应提供足够的量以促进其在分离单元中进行。不管催化剂存在与否低聚反应都可以发生。聚合催化剂可被副产物蒸汽流带走，有助于蒸汽流管道、分离单元或两者中的低聚反应。在某些情况下，聚合催化剂的分解产物可以是挥发性的，并且具有足够的活性以促进低聚反应。最后，痕量碱杂质的存在也促进低聚反应。

取决于分离单元中单体的状态和/或性质，在分离单元中携带或形成的低聚物可能凝固和/或结晶，引起与分离单元相关的一个或多个流程管道、分离单元自身、或与分离单元相关的其他设备的堵塞。

向副产物流中添加低蒸汽压化合物会导致改性的副产物流。在引入分离单元之前或引入分离单元之时，可以将低蒸汽压化合物添加到副产物蒸汽流中。改性的副产物流中低蒸汽压化合物的存在可以减缓或阻止低聚反应，从而通过降低或消除低聚物凝固和/或结晶的干扰，促进挥发性碳酸二芳基酯副产品的分离并促进单体返回至聚合反应中。也可以将低蒸汽压化合物添加至分离单元中。