[发明专利]熔融聚合反应器系统和方法

说明书

本申请是于2012年8月17日提交的题为“熔融聚合反应器系统和方法”的中国专利申请号201280040513.4的分案申请。

背景技术

聚碳酸酯是具有优异的机械性能如耐冲击性、耐热性和透明性的热塑性材料。聚碳酸酯广泛用于多种应用中，从光盘至汽车部件至透明防盗窗。

在聚碳酸酯和共聚碳酸酯中，能够产生降低由此形成的所得制品的透明品质的颜色。用于生产聚碳酸酯和模制品的聚合和模制条件可以导致聚碳酸酯内部形成副反应，从而导致其中颜色形成。当模制/聚合条件更差时，通常发生更大的颜色形成，因而通常期望在温和的条件下聚合和模制。

还可以通过反应组分的分解或聚碳酸酯中发色体或杂质的存在而产生颜色。因此，原料的质量对聚碳酸酯产品的颜色具有很大影响。始终期望改善聚碳酸酯和聚碳酸酯制品颜色的其他方法。

发明内容

在本文中，公开的是用于生产具有优良性能的聚碳酸酯的反应器系统和方法。

在第一实施方式中，提供了用于生产聚碳酸酯的熔融聚合反应器系统。反应器系统具有与反应混合物接触的表面区域，其中：

(I)反应混合物包括熔融酯交换催化剂、二羟基化合物、碳酸二芳基酯、以及酚类副产物，

(II)与反应混合物接触的表面区域包括连接金属反应器系统部件的焊接部(焊缝，weld)，

(III)与反应混合物接触的所有焊接部连接由相同类型的金属制成的反应器系统部件，以及

(IV)如果焊接部中包括填料金属，则填料金属由与通过焊接部连接的金属部件相同类型的金属制成。

在另一个实施方式中，提供了形成聚碳酸酯的方法。所述方法包括在足以生产聚碳酸酯的熔融聚合条件下操作的熔融聚合反应器系统中处理反应混合物的步骤，其中：

(A)反应混合物包括熔融酯交换催化剂、二羟基化合物、碳酸二芳基酯、以及酚类副产物，以及

(B)反应器系统具有与反应混合物接触的表面区域，其中：

(I)与反应混合物接触的表面区域包括连接金属反应器系统部件的焊接部，

(II)与反应混合物接触的所有焊接部连接由相同类型的金属制成的反应器系统部件，以及

(III)如果焊接部中包括填料金属，则填料金属由与通过焊接部连接的金属部件相同类型的金属制成，从而形成聚碳酸酯。

在另一个实施方式中，提供了用于生产聚碳酸酯的另外的熔融聚合反应器系统。反应器系统包括具有与反应混合物接触的表面区域的一个或多个反应器，其中：

(I)反应混合物包括熔融酯交换催化剂、二羟基化合物、碳酸二芳基酯、以及酚类副产物，

(II)与反应混合物接触的表面区域不具有包含不锈钢的焊接部。

在另一个实施方式中，提供了用于生产聚碳酸酯的另外的熔融聚合反应器系统。反应器系统包括具有与反应混合物接触的表面区域的反应器，其中：

(I)反应混合物包括熔融酯交换催化剂、二羟基化合物、碳酸二芳基酯、以及酚类副产物，

(II)与反应混合物接触的表面区域包括连接两个不锈钢工件的焊接部，其中，在与反应混合物接触之前将焊接部钝化。

在另一个实施方式中，提供了生产聚碳酸酯的另外的方法。该方法包括：

(A)提供熔融聚合反应器系统，反应器系统包括用于与反应混合物接触的表面区域，其中：(I)与反应混合物接触的表面区域包括连接两个不锈钢工件的焊接部，

(B)钝化焊接部，以及

(C)在步骤(A)和(B)之后，在足以生产聚碳酸酯的熔融聚合条件下，在熔融聚合反应器系统中处理反应混合物，其中，反应混合物包括熔融酯交换催化剂、二羟基化合物、碳酸二芳基酯、以及酚类副产物，以及形成聚碳酸酯。

在进一步的实施方式中，在碳酸二芳基酯包括酯取代的碳酸二芳基酯并且酚类副产物包括酯取代酚的情况下；和/或当二羟基化合物包括含有以下结构的二元酚时，所述方法和反应器系统示出了另外的出乎意料的结果：

其中，在每次出现时R¹独立地是氢原子、卤素原子、硝基基团、氰基基团、C₁-C₂₀烷基基团、C₄-C₂₀环烷基基团、或C₆-C₂₀芳基，并且a是从0至4的整数。

可以参照以下实施方式的具体说明和其中包括的实施例来更容易地理解本发明。