[发明专利]一种制备芳香族聚碳酸酯的装置及方法

说明书

本发明提供一种制备芳香族聚碳酸酯的装置及方法，包括：原料配料槽；与所述原料配料槽连接的酯交换反应器；与所述酯交换反应器连接的预聚反应器；与所述预聚反应器连接的缩聚反应器，其特征在于，所述缩聚反应器在进料侧和出料侧分别设置至少一根独立的搅拌轴，所述搅拌轴上装有搅拌桨。本发明缩聚反应器在进料侧和出料侧分别设置至少一根独立的搅拌轴，搅拌轴上装有搅拌桨，可以实现不同转速搅拌，对进料侧和出料侧粘度不同的物料进行差速搅拌控制，对链增长及分子量实现更加准确的反应控制。

技术领域

本发明属于聚碳酸酯制备技术领域，具体涉及一种酯交换缩聚法制备芳香族聚碳酸酯的装置及方法。

背景技术

聚碳酸酯，是具有优良综合性能的工程塑料，其特点是：兼具透明性、优良的冲击强度、耐热性、耐寒性、尺寸稳定性和电绝缘性等。在工业、农业、IT及日用品领域获得广泛应用。

聚碳酸酯(Aromatic Polycarbonate，俗称PC)是一种主链含碳酸酯键以及苯环结构的聚合物，分子结构式为：

式中，R为芳香族的亚芳烃基或脂肪族的亚烷烃基。

普通的芳香族聚碳酸酯，即双酚A型聚碳酸酯，其分子式为：

芳香族聚碳酸酯工业生产方法有光气界面缩聚法和熔融酯交换缩聚法。熔融酯交换缩聚法又分为传统的熔融酯交换法和非光气熔融酯交换缩聚法。光气界面缩聚法和传统的熔融酯交换法均需要用到剧毒的光气作初始原料。出于环保压力的加大和职业安全卫生要求的日趋严格，近年来行业内对非光气熔融酯交换法的研发和工业化发展迅猛。

根据国内外公开报道文献，非光气熔融酯交换缩聚法采用碳酸二苯酯和双酚A酯交换。无疑，不同厂商所用的酯交换缩聚技术，反应原理基本一致，都是在某些工程设计和工艺条件上存在一定差别。

利用双酚A(BPA)和碳酸二苯酯(DPC)制备聚碳酸酯的反应如下：

第一步

第二步

非光气熔融酯交换缩聚法可分为两步。第一步，双酚A(BPA)和碳酸二苯酯(DPC)经酯交换反应，脱除苯酚生产低聚物；第二步，在高温和高真空下完成缩聚。常规的工艺路线采用酯交换、多级预缩聚和缩聚的加工顺序，同时在酯交换和预缩聚、缩聚过程中需要严格控制真空度，及时移除产生的苯酚。

缩聚过程中熔体物料粘度变化很大，传统的工艺缩聚反应器只设置有一个搅拌轴，不能同时满足缩聚反应器进料侧和出料侧粘度不同的物料最优的搅拌速度，会对最终产品的性能造成一定的影响，对终聚反应不能进行高精度的控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种酯交换缩聚法制备芳香族聚碳酸酯的装置及工艺，本发明缩聚反应器在进料侧和出料侧分别设置至少一根独立的搅拌轴，搅拌轴上装有搅拌桨，可以实现不同转速搅拌，对进料侧和出料侧粘度不同的物料进行差速搅拌控制，对链增长及分子量实现更加准确的反应控制。

具体而言，本发明提供了如下技术方案：

一种制备芳香族聚碳酸酯的装置，包括：原料配料槽；与所述原料配料槽连接的酯交换反应器3；与所述酯交换反应器3连接的预聚反应器；与所述预聚反应器连接的缩聚反应器6，其特征在于，所述缩聚反应器6在进料侧和出料侧分别设置至少一根独立的搅拌轴，所述搅拌轴上装有搅拌桨。

优选的是，上述装置中，所述原料配料槽为至少两个并联的第一原料配料槽1和第二原料配料槽2。

优选的是，上述装置中，所述原料配料槽上设有碳酸二苯酯进料口和双酚A进料口，所述双酚A进料口与干燥器连接。