專利名稱：生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，具體地說(shuō)，涉及通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯之間的縮聚反應(yīng)生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及對(duì)于在通過(guò)熔融縮聚反應(yīng)生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的工業(yè)方法中所使用的在多個(gè)聚合反應(yīng)器中傳送反應(yīng)混合物的閥門、齒輪泵、法蘭或流道的改進(jìn)。本發(fā)明的改進(jìn)用于聚碳酸酯樹(shù)脂從最終聚合反應(yīng)器中出料和聚碳酸酯樹(shù)脂傳送至后續(xù)步驟。
芳族聚碳酸酯樹(shù)脂廣泛地用作模塑材料，因?yàn)樗跈C(jī)械性能如抗沖擊性以及耐熱性和透明度上表現(xiàn)優(yōu)異。生產(chǎn)芳族聚碳酸酯樹(shù)脂的已知方法包括其中芳族二醇化合物如雙酚和光氣直接相互反應(yīng)(界面方法)的方法以及其中芳族二醇化合物如雙酚和芳族碳酸二酯如碳酸二苯基酯進(jìn)行酯交換反應(yīng)的方法(熔融方法)。
除這些生產(chǎn)方法以外，通過(guò)芳族二醇化合物和芳族碳酸二酯之間酯交換反應(yīng)生產(chǎn)聚碳酸酯的方法一般是通過(guò)從反應(yīng)混合物中蒸餾出單羥基醇化合物如苯酚來(lái)進(jìn)行的，后者是在作為催化劑的金屬的有機(jī)酸鹽、無(wú)機(jī)酸鹽、氧化物、氫氧化物、氫化物或醇化物存在下從150℃(為引發(fā)酯交換反應(yīng)所需要的最低溫度)的反應(yīng)溫度逐漸升高至約350℃和然后逐漸將壓力從常壓降低至13.3×10-6MPa所副產(chǎn)的。
在各聚合反應(yīng)器之間和傳送反應(yīng)混合物的步驟和從最后的聚合反應(yīng)器中排出反應(yīng)混合物的步驟中將使用閥門、泵、法蘭和流道(管道)。這些傳送元件是在高溫和高真空度下使用。由于反應(yīng)混合物的粘度升高到極高水平，一般達(dá)到200-10,000Pa.s(2,000-100,000泊)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行(直至結(jié)束)將使反應(yīng)條件發(fā)生變化，泵的壓力也必須根據(jù)管道中所產(chǎn)生的阻力(壓力損失)變化加以提高以便將反應(yīng)混合物傳送流過(guò)管道，而且這些傳送管道必須承受高壓。
這里所使用的術(shù)語(yǔ)“反應(yīng)混合物”是指在含有作為主要成分的芳族二醇化合物和芳族碳酸二酯的混合物在酯交換催化劑存在下進(jìn)行熔融縮聚反應(yīng)來(lái)獲得芳族聚碳酸酯的步驟中，在縮聚反應(yīng)開(kāi)始、進(jìn)行或結(jié)束之后獲得的混合物。根據(jù)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的定義，聚合度達(dá)到一定程度的反應(yīng)混合物一般被稱作“預(yù)聚物”，聚合度達(dá)到更進(jìn)一步程度的反應(yīng)混合物被稱作“聚合物”。


圖1是典型顯示用于生產(chǎn)本發(fā)明的聚碳酸酯樹(shù)脂的閥門、泵、法蘭和流道的排列方式的例子。
圖2是典型顯示反應(yīng)混合物的傳送路徑，其中閥門、泵、法蘭和流道能夠在用于生產(chǎn)本發(fā)明的聚碳酸酯樹(shù)脂的聚合反應(yīng)器(I-IV)中排列(由虛線表示的部分表示傳送路徑)。
圖1和圖2中注釋的解釋(1)閥門(2)齒輪泵(3)法蘭(4)流道I-IV聚合反應(yīng)器A立式聚合反應(yīng)器B聚合反應(yīng)器圖3是現(xiàn)有技術(shù)的球閥實(shí)例的截視圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)的旋塞閥實(shí)例的截視圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)的T形球閥實(shí)例的截視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的Y-形球閥實(shí)例的截視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的Y形球閥實(shí)例的截視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的閥門實(shí)例的截視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的閥門實(shí)例的截視圖；圖3-圖9中注釋的解釋1球2球的內(nèi)部空間3與球1抵觸的部分4縫隙5填塞片11管塞
12內(nèi)部空隙13閥體14空隙31閥柄32輪盤33停留空隙34閥底座41閥柄42輪盤43閥底座44手柄45空隙51閥體52加熱介質(zhì)夾套53管形部分54反應(yīng)混合物的入口55反應(yīng)混合物的出口56閥柄57壓蓋填料58手柄59空隙62下游端的部分60閥底座61 O形環(huán)62隔套63空隙a流體的流動(dòng)方向b管塞運(yùn)動(dòng)方向c流體的流動(dòng)方向d流體的流動(dòng)方向e流體的流動(dòng)方向圖10是根據(jù)本發(fā)明的齒輪泵實(shí)例的橫截視圖；圖11是本發(fā)明的齒輪泵實(shí)例從軸向觀察時(shí)的橫截視圖；圖12顯示了固定于蓋板上的軸瓦；圖13顯示了由本發(fā)明齒輪泵構(gòu)成的反應(yīng)混合物的潤(rùn)滑性流道的實(shí)例。圖10-圖13的注釋的解釋101前板102齒輪箱103后板104軸瓦105加熱介質(zhì)夾套106驅(qū)動(dòng)軸107從動(dòng)軸108齒輪109齒輪110反應(yīng)混合物的入口111反應(yīng)混合物的出口112驅(qū)動(dòng)軸密封件113 O形環(huán)114刮刀115軸瓦固定螺栓116O形環(huán)117潤(rùn)滑槽118排氣槽119齒輪108和109的滑動(dòng)面120軸瓦104和前板101之間以及軸瓦104和后板103之間的接觸面121潤(rùn)滑用反應(yīng)混合物的入口圖14是本發(fā)明的法蘭實(shí)例的截視圖；圖15是本發(fā)明的法蘭實(shí)例的截視圖；圖14-圖15的注釋的解釋201法蘭(凹面)202法蘭(凸面)203加熱介質(zhì)夾套204管焊接部分205金屬-金屬密封面206金屬O形環(huán)連接部分207槽部分(凸)208槽部分(凹)209螺栓/螺母連接孔圖16是本發(fā)明的承座實(shí)例的截視圖；圖16中注釋的解釋301管302管303套管304焊接305液體接觸部分306與管301和管302的套管接觸的表面307與套管303的管301和302接觸的表面圖17顯示了本發(fā)明的流道中變徑(同心圓型)的實(shí)例；圖18顯示了本發(fā)明的流道中變徑(同心圓型)的實(shí)例；圖19顯示了本發(fā)明的流道中變徑(偏心型)的實(shí)例；圖20顯示了本發(fā)明的流道中變徑(偏心型)的實(shí)例；和圖21顯示了本發(fā)明的流道中彎管的實(shí)例。圖17-圖21中注釋的解釋401變徑402小管端403大管端404液體接觸部分405焊接部分406完全部分本發(fā)明的目的是改進(jìn)當(dāng)由工業(yè)方法生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂(下面簡(jiǎn)單地稱作“聚碳酸酯”)時(shí)用于傳送反應(yīng)混合物的(1)閥門、(2)泵、(3)法蘭和(4)流道(下面稱作“傳送元件”)。具體地說(shuō)，本發(fā)明的目的是通過(guò)盡可能減少反應(yīng)混合物在傳送元件中停留所形成的變性產(chǎn)物來(lái)進(jìn)行一些改進(jìn)以獲得高質(zhì)量聚碳酸酯。
根據(jù)本發(fā)明人的研究，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的可通過(guò)使用具有下述結(jié)構(gòu)和特性的(1)閥門，(2)泵，(3)法蘭和(4)流道來(lái)實(shí)現(xiàn)。
即，根據(jù)本發(fā)明，提供了通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的熔融縮聚來(lái)生產(chǎn)聚碳酸酯的方法，其中在該生產(chǎn)方法中使用具有下述結(jié)構(gòu)和特性的(1)閥門，(2)泵，(3)法蘭和(4)流道。
(1)閥門耐熱性為150℃或更高、在40,000×10-6MPa或更低的真空度下基本上沒(méi)有滲漏和耐壓性為0.1MPa或更高的Y-形球閥，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成。
(2)齒輪泵耐熱性為150℃或更高、在40,000×10-6MPa的真空度下基本上沒(méi)有滲漏，耐壓性為0.1MPa或更高和出料壓為1MPa或更高的齒輪泵，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，該齒輪泵所具有的結(jié)構(gòu)應(yīng)使得反應(yīng)混合物在40,000×10-6MPa或更低的真空度下能夠排泄出來(lái)和用于潤(rùn)滑齒輪、軸和其它齒輪泵元件的反應(yīng)混合物不會(huì)返回到泵中并排泄到泵體以外。
(3)法蘭耐熱性為150℃或更高、在40,000×10-6MPa或更低的真空度下基本上沒(méi)有滲漏和耐壓性為0.1MPa或更高的法蘭，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，而且它具有加熱介質(zhì)夾套。
(4)流道耐熱性為150℃或更高、在40,000×10-6MPa或更低的真空度下基本上沒(méi)有滲漏和耐壓性為0.1MPa或更高的流道，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，它可在20°或更低的垂直角下收縮和/或膨脹，它的表面顯得光滑而無(wú)凹凸。
下面將詳細(xì)地描述本發(fā)明的聚碳酸酯生產(chǎn)方法。
在本發(fā)明中，傳送元件用于在由熔融縮聚方法生產(chǎn)聚碳酸酯的方法中，在聚合反應(yīng)器之間傳送反應(yīng)混合物或從最終的聚合反應(yīng)器中排出反應(yīng)混合物。傳送元件下面將參考圖1和圖2進(jìn)行描述。圖1給出了其中使用立式聚合反應(yīng)器A和聚合反應(yīng)器B的本發(fā)明方法的實(shí)例。在圖1中，反應(yīng)混合物由齒輪泵(2)從立式聚合反應(yīng)器A中定量排出，通過(guò)一彎管被引入到彎管(4’)和(4”)中，流經(jīng)彎管(4)和閥門(1)，然后被引入到聚合反應(yīng)器B的入口。借助于齒輪泵(2’)從聚合反應(yīng)器B的出口排出反應(yīng)混合物。在該傳送路徑中使用法蘭(3)。
圖1是示出了本發(fā)明的閥門(2)、齒輪泵(2)、法蘭(3)和流道(4)的排列實(shí)例的示意圖。聚合反應(yīng)器的類型，傳送元件的排列順序和各種類型的傳送元件的數(shù)目并不限于圖1中的那些。
在圖1中包括管道的傳送元件通過(guò)加熱介質(zhì)夾套來(lái)加熱。
圖2示出了當(dāng)聚合反應(yīng)器I-IV串聯(lián)時(shí)反應(yīng)混合物的流通路徑。本發(fā)明的傳送元件能夠通過(guò)圖2中虛線示出的路徑排列。聚合反應(yīng)器I-IV可以是立式或臥式。
圖2示出了4個(gè)聚合反應(yīng)器，但聚合反應(yīng)器的數(shù)目可以是2-5個(gè)，各聚合反應(yīng)器保持在預(yù)定的壓力和預(yù)定的溫度下。
通過(guò)使用具有上述結(jié)構(gòu)和特性的(1)閥門，(2)齒輪泵，(3)法蘭和(4)流道作為傳送元件，本發(fā)明有可能獲得高質(zhì)量的聚碳酸酯，它很少產(chǎn)生聚合物的變性產(chǎn)物并能夠用作光學(xué)記錄材料的基礎(chǔ)材料。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，提供了(a)通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的熔融縮聚反應(yīng)生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中在該生產(chǎn)方法中使用的(1)閥門，(2)齒輪泵，(3)法蘭和(4)流道具有上述結(jié)構(gòu)和特性。
根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)方面，提供了(b)通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的熔融縮聚反應(yīng)生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中在該生產(chǎn)方法中使用的(1)閥門，(2)齒輪泵和(3)法蘭當(dāng)中至少兩種具有上述結(jié)構(gòu)和特性。
在該方面(b)中，可以使用具有上述結(jié)構(gòu)和特性的(4)流道。
根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)方面，提供了(c)通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的熔融縮聚反應(yīng)生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中在該生產(chǎn)方法中使用的(1)閥門，(2)齒輪泵和(3)法蘭當(dāng)中至少一種具有上述結(jié)構(gòu)和特性。
在上述方面(c)中，進(jìn)一步使用了具有上述結(jié)構(gòu)和特性的(4)流道。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，提供了(d)通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的熔融縮聚反應(yīng)生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中在該生產(chǎn)方法中使用的(1)閥門，(2)齒輪泵，(3)法蘭和(4)流道當(dāng)中至少一種具有上述結(jié)構(gòu)和特性。
在這一方面(d)中，在該生產(chǎn)方法中使用的至少兩種以上的上述傳送元件具有上述結(jié)構(gòu)和特性。
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的聚碳酸酯。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“芳族聚碳酸酯”是指在包括堿土金屬化合物、堿金屬化合物或含氮堿性化合物的酯交換催化劑存在下通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的熔融縮聚反應(yīng)獲得的芳族聚碳酸酯。
芳族二醇化合物的舉例性例子包括雙(4-羥基苯基)甲烷，2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷，2，2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷，4，4-雙(4-羥基苯基)庚烷，2，2-雙(4-羥基-3，5-二氯苯基)丙烷，2，2-雙(4-羥基-3，5-二溴苯基)丙烷，1，1-雙(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷，4，4-(m-間亞苯基二亞異丙基)二苯酚，雙(4-羥基苯基)氧化物，雙(3，5-二氯-4-羥基苯基)氧化物，p，p’-二羥基聯(lián)苯，3，3’-二氯-4，4’-二羥基聯(lián)苯，雙羥基苯基砜，間苯二酚，氫醌，1，4-二羥基-2，5-二氯苯，1，4-二羥基-3-甲基苯，雙(4-羥基苯基)硫醚，雙(4-羥基苯基)亞砜等。這些當(dāng)中，2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷是特別優(yōu)選的。
碳酸二酯的舉例性例子包括碳酸二苯基酯，碳酸二甲苯基酯，碳酸雙(氯苯基)酯，碳酸間二甲基苯酯，碳酸二萘基酯，碳酸雙(聯(lián)苯基)酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，碳酸二丁酯，碳酸二環(huán)己基酯等。這些當(dāng)中碳酸二苯基酯是特別優(yōu)選的。
此外，本發(fā)明的聚碳酸酯根據(jù)需要可進(jìn)一步含有脂族二醇，如乙二醇，1，4-丁二醇，1，4-環(huán)己烷二甲醇或1，10-癸烷二醇；二羧酸類如琥珀酸，間苯二甲酸，2，6-萘二羧酸，己二酸，環(huán)己烷二羧酸或?qū)Ρ蕉姿?；或羥基酸，如乳酸，p-羥基苯甲酸或6-羥基-2-萘甲酸。
用作催化劑的堿金屬化合物例如是堿金屬的氫氧化物，碳酸氫鹽，碳酸鹽，乙酸鹽，硝酸鹽，亞硝酸鹽，亞硫酸鹽，氰酸鹽，硫代氰酸鹽，硬脂酸鹽，硼氫化物，苯甲酸鹽，磷酸氫鹽，雙酚鹽或苯酚鹽。
堿金屬化合物的舉例性例子包括氫氧化鈉，氫氧化鉀，氫氧化鋰，碳酸氫鈉，碳酸氫鉀，碳酸氫鋰，碳酸鈉，碳酸鉀，碳酸鋰，乙酸鈉，乙酸鉀，乙酸鋰，硝酸鈉，硝酸鉀，硝酸鋰，亞硝酸鈉，亞硝酸鉀，亞硝酸鋰，亞硫酸鈉，亞硫酸鉀，亞硫酸鋰，氰酸鈉，氰酸鉀，氰酸鋰，硫代氰酸鈉，硫代氰酸鉀，硫代氰酸鋰，硬脂酸鈉，硬脂酸鉀，硬脂酸鋰，硼氫化鈉，苯基硼酸鈉，苯基硼酸鋰，苯甲酸鈉，苯甲酸鉀，苯甲酸鋰，磷酸氫二鈉，磷酸氫二鉀，磷酸氫二鋰，雙酚A的二鈉鹽、二鉀鹽和二鋰鹽，以及苯酚的鈉鹽、鉀鹽和鋰鹽。
用作催化劑的堿土金屬化合物是堿土金屬的氫氧化物，乙酸鹽，硝酸鹽，亞硝酸鹽，亞硫酸鹽，氰酸鹽，硫代氰酸鹽，硬脂酸鹽，苯甲酸鹽，磷酸氫鹽，雙酚鹽或苯酚鹽。
堿土金屬化合物的舉例性例子包括氫氧化鋇，氫氧化鈣，氫氧化鍶，氫氧化鎂，乙酸鋇，乙酸鈣，乙酸鍶，乙酸鎂，硝酸鋇，硝酸鈣，硝酸鍶，硝酸鎂，雙酚A的鈣鹽、鋇鹽、鍶鹽和鎂鹽，苯酚的鈣鹽、鋇鹽、鍶鹽和鎂鹽等。
作為催化劑的堿金屬化合物或堿土金屬化合物優(yōu)選以這樣的比例使用，即催化劑所含有的元素堿金屬或堿土金屬的量應(yīng)該是1×10-8-5×10-5當(dāng)量，優(yōu)選5×10-7-1×10-5當(dāng)量，基于1mol芳族二醇化合物。
作為催化劑的含氮堿性化合物的舉例性例子包括具有烷基、芳基或烷芳基的氫氧化銨，如四甲基氫氧化銨(Me4NOH)，四乙基氫氧化銨(Et4NOH)，四丁基氫氧化銨(Bu4NOH)，芐基三甲基氫氧化銨(φ-CH2(Me)3NOH)和十六烷基三甲基氫氧化銨；叔胺類，如三乙基胺，三丁基胺，二甲基芐基胺和十六烷基二甲基胺；和堿性鹽類，如四甲基硼氫化銨(Me4NBH4)，四丁基硼氫化銨(Bu4NBH4)，四苯基硼酸四丁基銨(Me4NBPh4)和四苯基硼酸四丁基銨(Bu4NBPh4)。
上述含氮堿性化合物優(yōu)選以這樣的比例使用，以使得在含氮堿性化合物中所含有的銨氮原子的量是1×10-5-5×10-4當(dāng)量，更優(yōu)選2×10-5-5×10-4當(dāng)量，特別優(yōu)選5×10-5-5×10-4當(dāng)量，基于1mol的芳族二醇化合物。
在本發(fā)明中，由JP-A7-268091(這里所使用的術(shù)語(yǔ)“JP-A”是指“尚未審查的日本公開(kāi)特許”)公開(kāi)的(a)元素周期表14族元素的配合物的堿金屬鹽或(b)元素周期表14族元素的含氧酸的堿金屬鹽可用作堿金屬化合物催化劑，若需要的話。元素周期表14族元素是硅、鍺或錫。
縮聚反應(yīng)可通過(guò)使用元素周期表14族的上述配合物的堿金屬鹽作為縮聚催化劑能夠快速和完全地促進(jìn)。此外，在縮聚反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的不希望有的副反應(yīng)如支化反應(yīng)能夠通過(guò)使用上述催化劑被抑制到低水平。
上述縮聚反應(yīng)催化劑優(yōu)選以這樣的比例使用，以使得催化劑所含有的元素堿金屬的量應(yīng)該是1×10-8-5×10-5當(dāng)量，更優(yōu)選5×10-7-1×10-5當(dāng)量，基于1mol的芳族二醇化合物。
選自元素周期表14族元素的含氧酸和這些元素的氧化物的至少一種助催化劑可以與上述催化劑一起使用，根據(jù)在本發(fā)明的縮聚反應(yīng)中的需要來(lái)定。
支化反應(yīng)容易在縮聚反應(yīng)中引發(fā)，無(wú)需使用特定比例的上述助催化劑來(lái)阻止端基的封閉反應(yīng)和減少縮聚反應(yīng)速度，能夠有效地抑制模塑過(guò)程中裝置內(nèi)副產(chǎn)物的形成和不希望有的副反應(yīng)如色差。
助催化劑優(yōu)選以這樣的比例存在，以使得在助催化劑所含有的元素周期表14族元素的量應(yīng)該是0.1-30mol，基于1mol(原子)在縮聚反應(yīng)催化劑中所含有的元素堿金屬。
上述催化劑體系所具有的優(yōu)點(diǎn)是縮聚反應(yīng)和封端反應(yīng)能夠通過(guò)使用這些用于縮聚反應(yīng)的催化劑來(lái)快速和完全地促進(jìn)。還可以將縮聚反應(yīng)中不希望有的副反應(yīng)如支化反應(yīng)抑制到很低水平。
進(jìn)行芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物之間酯交換反應(yīng)的溫度和壓力在本發(fā)明中沒(méi)有特殊的限制。如果反應(yīng)已開(kāi)始和由該反應(yīng)所形成的單羥基化合物即時(shí)從反應(yīng)體系中除去，則任何溫度和壓力是可以接受的。然而，最常見(jiàn)的是，在150-200℃和40,000×10-6-13,333×10-6MPa之間的壓力下開(kāi)始反應(yīng)之后，在反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中隨著聚碳酸酯分子量的增長(zhǎng)，反應(yīng)溫度升高和反應(yīng)壓力降低，該反應(yīng)最終在270-350℃和133×10-6MPa或更低的壓力下進(jìn)行。更具體地說(shuō)，優(yōu)選的是，當(dāng)聚碳酸酯的粘均分子量(Mv)為1,000-2,000時(shí)，在150-220℃的溫度和40,000×10-6MPa-13,333×10-6MPa的壓力下，當(dāng)Mv是2,000-4,000時(shí)在180-240℃的溫度和20,000×10-6-2,000×10-6MPa的壓力下，當(dāng)Mv是4,000-6,000時(shí)在200-250℃的溫度和13,333×10-6-1,333×10- 6MPa的壓力下，當(dāng)Mv是6,000-10,000時(shí)在220-280℃的溫度和4,000×10-6-133×10-6MPa的壓力下，和當(dāng)Mv高于10,000時(shí)在250-300℃的溫度和133×10-6MPa以上的壓力下進(jìn)行反應(yīng)。在通篇說(shuō)明書中所使用的壓力單位是絕對(duì)壓力，除非另有說(shuō)明。
穩(wěn)定劑可加入到本發(fā)明中所獲得的聚碳酸酯中。已知的穩(wěn)定劑可在本發(fā)明中有效地用作穩(wěn)定劑。這些當(dāng)中，磺酸的銨鹽和磷鎓鹽是優(yōu)選的，十二烷基苯磺酸的上述鹽類如十二烷基苯磺酸四丁基磷鎓鹽和對(duì)甲苯磺酸的上述鹽類如對(duì)甲苯磺酸四丁基銨鹽是特別優(yōu)選的。優(yōu)選的磺酸酯包括苯磺酸甲酯，苯磺酸乙酯，苯磺酸丁酯，苯磺酸辛酯，苯磺酸苯酯，對(duì)甲苯磺酸甲酯，對(duì)甲苯磺酸乙酯，對(duì)甲苯磺酸丁酯，對(duì)甲苯磺酸辛酯，對(duì)甲苯磺酸苯基酯等。這些當(dāng)中，十二烷基苯磺酸四丁基磷鎓鹽是最優(yōu)選的。
穩(wěn)定劑的量是0.5-50mol，優(yōu)選0.5-10mol，最優(yōu)選0.8-5mol，基于1mol的選自堿金屬化合物和/或堿土金屬化合物的聚合催化劑。
實(shí)施本發(fā)明的設(shè)備沒(méi)有特別的限制和本發(fā)明能夠在間歇或連續(xù)系統(tǒng)中進(jìn)行。當(dāng)使用間歇系統(tǒng)時(shí)，兩個(gè)反應(yīng)器一般以串聯(lián)方式連接，裝有蒸餾器的攪拌器用于第一個(gè)反應(yīng)器，而沒(méi)有蒸餾器的攪拌器用于第二個(gè)反應(yīng)器，以便在不同條件下進(jìn)行反應(yīng)。在這種情況下，優(yōu)選的是兩個(gè)反應(yīng)器都通過(guò)裝有閥門的管道來(lái)連接，第一反應(yīng)器的反應(yīng)混合物在不接觸外界空氣的情況下傳送至第二反應(yīng)器，反應(yīng)在第二反應(yīng)器中進(jìn)行到所需要的聚合度。
當(dāng)使用連續(xù)系統(tǒng)時(shí)，兩個(gè)或兩個(gè)以上的反應(yīng)器一般串聯(lián)，相鄰的反應(yīng)器通過(guò)裝有閥門的管道連接，包括根據(jù)需要來(lái)傳送反應(yīng)混合物的泵的設(shè)備可用于將原料和催化劑連續(xù)地加入到第一反應(yīng)器中，與此同時(shí)各反應(yīng)器保持在不同條件下，和具有所需聚合度的聚碳酸酯連續(xù)從最終反應(yīng)器中排出。
上述設(shè)備必須能夠阻斷反應(yīng)混合物的流動(dòng)和使之分流以及用于此目的的安裝在反應(yīng)器和管路中的閥門起著重要的作用。
用于傳送或排泄反應(yīng)混合物的齒輪泵、法蘭和流道必須為獲得高質(zhì)量聚碳酸酯而起重要作用。
根據(jù)本發(fā)明人所進(jìn)行的研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的熱歷史時(shí)盡管氧的影響已完全避免，但聚碳酸酯會(huì)變色、變化成或改變成被稱作所謂“三維交聯(lián)凝膠”的變質(zhì)，與其它縮聚聚合物如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯不同。這降低了所獲得聚碳酸酯的質(zhì)量并在光學(xué)應(yīng)用中引起嚴(yán)重問(wèn)題。
為了解決這一問(wèn)題，重要的是消除反應(yīng)混合物在設(shè)備中的滯留部分。人們進(jìn)行的各種研究都是為了消除在反應(yīng)器中的滯留部分，并提出了諸多建議。然而，由熔融聚合得到的聚碳酸酯的質(zhì)量事實(shí)上仍然不令人滿意。
這里所使用的表達(dá)短語(yǔ)“反應(yīng)混合物的滯留部分”是指損害聚碳酸酯產(chǎn)物質(zhì)量的那一部分的反應(yīng)混合物，因?yàn)樵诜磻?yīng)混合物的連續(xù)置換很難發(fā)生的部位所形成的變質(zhì)將包含在反應(yīng)混合物中。表達(dá)短語(yǔ)“滯留部分”是指在整個(gè)說(shuō)明書中的“反應(yīng)混合物的滯留部分”。
如以上所述，在本發(fā)明中，當(dāng)通過(guò)工業(yè)方法生產(chǎn)聚碳酸酯時(shí)，本發(fā)明的目的是改進(jìn)和改變用于傳送反應(yīng)混合物的(1)閥門、(2)泵、(3)法蘭和(4)流道(它們被稱作“傳送元件”)中的每一種?，F(xiàn)有技術(shù)的傳送元件各自的問(wèn)題和本發(fā)明對(duì)傳送元件所進(jìn)行的改進(jìn)將在下文中進(jìn)行詳細(xì)描述。
(1)閥門；在通過(guò)熔融縮聚反應(yīng)生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的過(guò)程中，球閥、旋塞閥或T-形球閥已用于截止反應(yīng)混合物在管道的直流部分的流通。
然而，閥門對(duì)聚碳酸酯樹(shù)脂質(zhì)量的影響的關(guān)鍵性在現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有意識(shí)到，而這些閥門的選擇是根據(jù)管路中所產(chǎn)生的壓力損失，耐壓性，耐真空度和設(shè)備投資的經(jīng)濟(jì)性來(lái)作出的。
本發(fā)明人在對(duì)由酯交換方法所生產(chǎn)聚碳酸酯產(chǎn)物的質(zhì)量的改進(jìn)進(jìn)行研究的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，閥門的結(jié)構(gòu)對(duì)聚碳酸酯產(chǎn)物的質(zhì)量有較大的影響，因此對(duì)各種閥門的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究。
在由界面方法生產(chǎn)聚碳酸酯的方法中沒(méi)有意識(shí)導(dǎo)這一問(wèn)題的原因是溫度、壓力和其它條件比酯交換方法顯得溫和。
在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)有技術(shù)閥門的問(wèn)題是如下這些。
(1)球閥實(shí)例(參見(jiàn)圖3)在圖3中，球閥具有這樣一種結(jié)構(gòu)，當(dāng)球1的內(nèi)部空隙2如圖3中所示在流體的流動(dòng)方向“a”上開(kāi)通時(shí)需要流過(guò)的流體能夠流動(dòng)，而當(dāng)內(nèi)部空隙2在流體的流動(dòng)方向“a”上沒(méi)有開(kāi)通時(shí)則其流動(dòng)被阻止。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，在具有上述結(jié)構(gòu)的閥門中，當(dāng)反應(yīng)混合物的流動(dòng)停止時(shí)，在球的內(nèi)部空隙2中存在的反應(yīng)混合物將蓄積在內(nèi)部空隙2之內(nèi)，而且蓄積和保存下來(lái)的反應(yīng)混合物在間斷地開(kāi)通球閥時(shí)易損害和污染聚碳酸酯產(chǎn)物。還發(fā)現(xiàn)，用于運(yùn)動(dòng)閥門的縫隙4處于球1和與閥體的球1相對(duì)的部位3之間，反應(yīng)混合物進(jìn)入該縫隙中，停留在縫隙中并變性，使閥門運(yùn)動(dòng)困難和產(chǎn)生高度變性副產(chǎn)物而散失流動(dòng)性(凝膠化)，結(jié)果在聚碳酸酯產(chǎn)物中引起不可忽略的質(zhì)量問(wèn)題。在球上下的縫隙4示于圖3中但也可以存在于球1的側(cè)邊。由于在閥門的操作過(guò)程中球1與填塞片5接觸時(shí)會(huì)在填塞片5上滑動(dòng)，填塞片5的表面易碎裂并產(chǎn)生粉末物。特別是當(dāng)耐熱性填塞碳片用作填塞片5時(shí)，所產(chǎn)生的粉末對(duì)產(chǎn)物的質(zhì)量有很壞的影響。
(2)旋塞閥實(shí)例(參見(jiàn)圖4)該閥門具有圖4中所示的結(jié)構(gòu)并優(yōu)越于球閥，因?yàn)樗c上述球閥不同的是不用填塞片密封故不會(huì)產(chǎn)生填塞料粉末，其維護(hù)比較容易(因?yàn)樗皇褂脡勖乳y體短的填塞片)而且沒(méi)有滯留部分(因?yàn)樵谛?1和閥體13之間沒(méi)有縫隙)。然而，與球閥一樣，如圖4中所示，當(dāng)反應(yīng)混合物的流動(dòng)停止時(shí)，反應(yīng)混合物會(huì)蓄積在旋塞11的內(nèi)部空隙12之內(nèi)，以及蓄積和保留的反應(yīng)混合物容易變性。此外，為了運(yùn)動(dòng)閥門，在旋塞11提升以形成縫隙(旋塞本身在閥門的手柄方向上運(yùn)動(dòng)，即圖4中的方向“b”)之后旋塞11必須翻轉(zhuǎn)，因?yàn)榻饘?金屬密封是對(duì)閥體13和旋塞11之間的微隙發(fā)揮作用。通過(guò)這一操作，反應(yīng)混合物所進(jìn)入的空隙14將在旋塞的側(cè)面上形成而停留在該部位中的反應(yīng)混合物將會(huì)變性。此外，當(dāng)閥門運(yùn)動(dòng)時(shí)很難保持閥門內(nèi)真空氣氛，反應(yīng)混合物容易接觸閥門之外的空氣并受到氧的損害，提升該旋塞的操作的自動(dòng)化也是困難的。
本發(fā)明人為改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題和高效獲得聚合物，對(duì)閥門的結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行了研究，該聚合物很少產(chǎn)生變質(zhì)并在生產(chǎn)聚碳酸酯的工業(yè)方法中具有優(yōu)異的產(chǎn)物質(zhì)量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，很少產(chǎn)生聚合物的變質(zhì)的高質(zhì)量聚碳酸酯能夠通過(guò)使用以下閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)。
即，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的熔融縮聚反應(yīng)生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中在該生產(chǎn)方法中使用具有下述結(jié)構(gòu)和特性的閥門(1)。
(1)閥門；在40,000×10-6MPa或更低的真空壓力下基本上沒(méi)有滲漏且其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成的一種Y-形球閥。
隨后給出上述閥門的詳細(xì)敘述。
在本發(fā)明的閥門中，表達(dá)短語(yǔ)“在40,000×10-6MPa或更低的真空壓力下基本上沒(méi)有滲漏”是指，當(dāng)閥門的極限真空度是13.3×10-6MPa時(shí)氣體從閥門外部的滲漏量是120×10-6Mpa·l/h或更低，基于1升閥門內(nèi)容積。
用這種測(cè)量氣體滲漏的方法使測(cè)量變得不易，因?yàn)殚y門的內(nèi)容積太小。在這種情況下，當(dāng)在0.133×10-6MPa下進(jìn)行氦氣檢漏試驗(yàn)時(shí)，能夠使用3×10-5ACC/S或更低。測(cè)量方法如下。
a.氣體滲漏測(cè)量方法通過(guò)真空泵抽吸閥門內(nèi)氣體將閥門內(nèi)壓力降低至13.3×10-6MPa來(lái)進(jìn)行氣體滲漏測(cè)量，停止抽吸并在保持1小時(shí)后證實(shí)閥門內(nèi)壓力低于預(yù)定的壓力。當(dāng)閥門的容積是1升時(shí)，例如，在停止真空泵抽吸后的1小時(shí)，閥門內(nèi)的壓力低于133×10-6MPa，閥門能夠承受試驗(yàn)。
b.氦檢漏試驗(yàn)通過(guò)真空泵抽吸閥門內(nèi)氣體將閥門內(nèi)壓力降低至0.133×10-6MPa，將氦氣滲漏檢測(cè)儀連接于閥門和真空泵，閥門用袋子包好而與此同時(shí)繼續(xù)用真空泵抽吸，氦氣從外部吹入袋內(nèi)，由氦氣滲漏檢測(cè)儀測(cè)量氦氣滲入閥門內(nèi)的量。如果被檢測(cè)氦氣的滲漏量是3×10-5ACC/S或更低，閥門能夠承受試驗(yàn)。Nippon Shinku Gijutsu Co.，Ltd.的DLMS-TP3E用作氦氣滲漏檢測(cè)儀。
ACC/S是指atm·cc/sec，表示在一個(gè)大氣壓下和正常溫度下每單位秒的時(shí)間內(nèi)氦氣滲漏的體積。
因此，閥門希望沒(méi)有滲漏，因?yàn)檎峭獠靠諝?，尤其進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的氧氣，損害反應(yīng)混合物并對(duì)聚碳酸酯產(chǎn)物的質(zhì)量有很壞的影響。因?yàn)榫哂锌蛇\(yùn)動(dòng)部分的閥門具有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，空氣容易進(jìn)入閥門內(nèi)。
由于反應(yīng)混合物一旦接觸到氧氣就快速發(fā)生氧化，它會(huì)變色或變性，從而大大降低了聚碳酸酯的質(zhì)量。所以，重要的是防止反應(yīng)混合物接觸空氣中所含氧氣并希望改進(jìn)閥門的氣密性并使閥門的壓蓋填料處于98vol％或更高的氮?dú)夥諊小?br> 在本發(fā)明的閥門中，表達(dá)短語(yǔ)“液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成”是指，任何材料，只要在閥門的使用過(guò)程中不損害閥門的功能和基本上不溶入產(chǎn)物中，可接受作為液體接觸部分的材料。閥門的密封部分優(yōu)選是從鎢鉻鈷合金如STELLITE FACE#6制得和閥體優(yōu)選從不銹鋼如JIS所規(guī)定的SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L、SUS630、SCS13、SCS14、SCS16或SCS19制得。
任何材料可接受作為壓蓋填料的材料，只要它具有所需要的密封性能。例如，將石棉、碳纖維、聚四氟乙烯(PTFE)纖維、芳族聚酰胺纖維、膨脹石墨紗線織成具有矩形截面的預(yù)定形狀，然后用PTFE、石墨或潤(rùn)滑油浸漬所制造的密封圈，和/或模塑成具有V-形截面的環(huán)形的墊片是優(yōu)選使用的。
任何材料可接受作為墊圈的材料，只要它在閥門的使用過(guò)程中具有所需要的密封性能。通過(guò)在具有V-形截面的金屬環(huán)上放置填料如石墨、無(wú)機(jī)紙張、膨脹石墨或PTFE，然后在張力下螺旋形纏繞該層壓件所獲得的螺旋纏繞墊圈是優(yōu)選使用的。
在本發(fā)明中，Y-形球閥如圖6中所示，閥門的管和閥柄排列成字凹Y形。當(dāng)閥門開(kāi)通時(shí)，閥柄在運(yùn)動(dòng)時(shí)盡可能不干擾管內(nèi)反應(yīng)混合物的流動(dòng)。
本發(fā)明人注意到球閥作為對(duì)聚碳酸酯產(chǎn)物的質(zhì)量具有有利影響的閥門。
然而在現(xiàn)有技術(shù)的T-形球閥中，它的閥柄是在與反應(yīng)混合物入口和閥門出口處的流道垂直的方向上運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)混合物滯留在上述球閥和旋塞閥中以及縫隙內(nèi)的停留部分中的問(wèn)題稍加改進(jìn)。由于T形球閥具有圖5中所示的結(jié)構(gòu)，它具有輪盤32，輪盤的直徑比在閥柄31端部處閥柄31的直徑大，在輪盤32之后形成了更大的滯留空隙33，與球閥和旋塞閥不同，在該滯留空隙33中的反應(yīng)混合物變成了很難受到流體流動(dòng)的影響的滯留部分(圖5的滯留空隙33的上部分)，閥門中流道的截面因存在接受輪盤32的閥底座34而發(fā)生較大的變化，流體的流動(dòng)大大改變了其方向，由箭頭“c”所示。所以，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)T-形球閥遇到的問(wèn)題是，流動(dòng)受到干擾，從而產(chǎn)生較大壓力損失，隨著流體粘度的提高，該問(wèn)題進(jìn)一步變嚴(yán)重。
與這一情況相反，在圖6中所示的Y-形球閥中，輪盤42設(shè)置在閥柄41的端部，閥柄41與反應(yīng)混合物的流動(dòng)方向有一定角度，由箭頭“d”示出的通過(guò)流體的流動(dòng)是由流體通過(guò)部分中設(shè)置的輪盤42和閥底座43之間的接觸來(lái)截止，通過(guò)在某一方向上轉(zhuǎn)動(dòng)手柄44在手柄44的方向上活動(dòng)閥柄41和輪盤42，由箭頭“d”表示的流過(guò)流體的流動(dòng)得到恢復(fù)，輪盤42之后的空隙45的體積通過(guò)活動(dòng)此處的閥柄41和輪盤42而減少，反應(yīng)混合物的流動(dòng)被干擾的程度低于普通T形球閥的干擾程度，而且當(dāng)流體通過(guò)這一部分時(shí)壓力損失較小，因此保留的反應(yīng)混合物沒(méi)有多少機(jī)會(huì)偶然進(jìn)入反應(yīng)混合物的流道中以及在輪盤之后形成的、由空隙45所示的滯留部分(對(duì)應(yīng)于圖5中空隙33的部分)是小的。所以，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)這一Y-形球閥適合作為停止聚碳酸酯流動(dòng)的閥門。
當(dāng)閥門在40,000×10-6MPa或更低的真空度下基本上沒(méi)有滲漏和其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成時(shí)，已經(jīng)證實(shí)閥門能夠長(zhǎng)時(shí)間使用1年或1年以上，并作為生產(chǎn)聚碳酸酯的裝置在維護(hù)聚碳酸酯產(chǎn)物的質(zhì)量上有良好的效果。
然而，甚至在該Y-形球閥中已揭示，當(dāng)閥門完全開(kāi)通時(shí)，不可忽略的滯留部分保留在輪盤之后(圖6中空隙45)和減少滯留部分的效果對(duì)于取決于閥門(作為生產(chǎn)聚碳酸酯的一個(gè)裝置)的使用條件如溫度、流速和粘度的產(chǎn)物質(zhì)量來(lái)說(shuō)是不令人滿意的。尤其在大型閥門中，這一滯留部分對(duì)產(chǎn)物質(zhì)量有較大的壞影響。
在這些閥門中形成的滯留部分會(huì)導(dǎo)致聚碳酸酯變性，如變色、交聯(lián)和凝膠化，并對(duì)產(chǎn)物質(zhì)量施加不可忽略的影響。這對(duì)于容易停留在滯留部分中并在其中變性的聚碳酸酯來(lái)說(shuō)是一個(gè)尤其要解決的嚴(yán)重問(wèn)題。
本發(fā)明人通過(guò)對(duì)這些閥門進(jìn)行研究尋求對(duì)Y形球閥有進(jìn)一步的改進(jìn)，并發(fā)現(xiàn)具有以下結(jié)構(gòu)的Y形球閥能夠完全解決以上問(wèn)題。
本發(fā)明的閥門的優(yōu)選實(shí)例示于圖7中。圖7中所示的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，應(yīng)該理解的是本發(fā)明并不限于這一構(gòu)型。
在圖7中，參考數(shù)字51表示閥體。閥體51被其周圍的加熱介質(zhì)夾套52所包圍。反應(yīng)混合物入口54被提供在閥體51的管形部分53的一個(gè)端部，反應(yīng)混合物出口55被提供在另一端。閥柄56被提供在閥體51的中心部分，并能夠在用壓蓋填料57密封的同時(shí)通過(guò)操作手柄58而上下垂直滑動(dòng)。當(dāng)閥柄56的端部接觸閥底座60時(shí)流體的流動(dòng)被關(guān)閉。關(guān)閉閥門表示了這一狀態(tài)并由圖7中實(shí)線示出。同時(shí)，完全開(kāi)通閥門表示相反的狀態(tài)并由圖7中的破折線示出。閥門完全開(kāi)通讓反應(yīng)混合物流過(guò)。
閥體51是從上述耐腐蝕材料制成，而閥柄56也是從同樣材料制成。由于它們是從同樣的材料制成，即使閥體51和閥柄56的溫度升高，它們之間的縫隙保持在固定值，很少變得比設(shè)計(jì)值更大或抑制它們之間的接觸，因?yàn)殚y體51和閥柄56的熱膨脹系數(shù)是相同的。這從減少滯留部分的觀點(diǎn)看是優(yōu)選的。閥底座60是從上述密封材料如STELLITE FACE#6制成，以防止閥體51和閥柄56的卡塞，并使密封性能保持長(zhǎng)時(shí)間。
由管道和安裝在管道中的閥門連接反應(yīng)器。在圖7中，反應(yīng)混合物入口54和反應(yīng)混合物出口55是對(duì)頭焊接(對(duì)頭焊接接縫)到管道上。
在圖7中，參考數(shù)字54表示反應(yīng)混合物入口和55表示反應(yīng)混合物出口。這僅僅是指這一排列是常見(jiàn)的，反應(yīng)混合物入口和反應(yīng)混合物入口出口可根據(jù)實(shí)際安裝空間被安裝在相反的方向上。
反應(yīng)混合物通過(guò)如此構(gòu)造的閥門從反應(yīng)混合物入口54連續(xù)提供。當(dāng)閥門開(kāi)通時(shí)，反應(yīng)混合物從反應(yīng)混合物出口55排出到系統(tǒng)之外。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，反應(yīng)混合物出口被關(guān)閉，并且不會(huì)流至反應(yīng)混合物出口55。
根據(jù)本發(fā)明的上述Y形球閥所具有的較大改進(jìn)是，在輪盤之后的滯留部分被除掉后空出了輪盤之后的空間，因?yàn)樵陂y柄端部沒(méi)有輪盤以及閥體的有閥柄插入的部分和閥柄具有基本上相同的厚度。
表達(dá)短語(yǔ)“具有基本上相同的厚度”是指，閥柄的厚度比閥體的有閥柄插入的部分的厚度小，厚度之差等于閥柄在閥體內(nèi)滑動(dòng)所需要的縫隙。閥柄的外直徑和閥體的有閥柄插入的部分的內(nèi)直徑之差優(yōu)選被設(shè)定在2mm或更低。差值更優(yōu)選是1mm或更低，進(jìn)一步優(yōu)選0.5mm或更低。
閥體的有閥柄插入的部分的截面希望是反應(yīng)混合物所流過(guò)的管形部分的截面的±15％，以抑制反應(yīng)混合物的湍流。更希望它與管形部分的內(nèi)徑相同。
在圖8中，具有光滑曲面以使得不干擾運(yùn)動(dòng)中反應(yīng)混合物的流動(dòng)線路的墊片62被設(shè)置在閥柄56的端部。
墊片62的端部光滑地連接于處在墊片62的下游端的部分59，墊片62是管形部分53的上部分的內(nèi)表面，當(dāng)閥門完全開(kāi)通時(shí)和流體在圖8的方向“e”上流動(dòng)時(shí)。即，墊片62的端部(它是Y形球閥的閥柄的端部)和閥門的管形部分的上部分的內(nèi)表面具有曲面，這樣它們能夠在閥門開(kāi)通時(shí)形成光滑的曲面。曲面由圖8中破折線示出。圖8中的其它數(shù)字表示了與圖5中相同的元件。
在本發(fā)明中，例如，墊片62被提供在閥柄56的端部以形成一種不會(huì)干擾反應(yīng)混合物的流動(dòng)的光滑曲面。這一光滑曲面的形成減少了滯留部分，但盡可能不干擾流體的流動(dòng)并能夠防止因流體的湍流使變性聚合物(它是在仍然存在于本發(fā)明中的滯留部分中引起的)流入流體的流道中。
圖7中示出的Y形球閥不具有提供光滑曲面的結(jié)構(gòu)，從而當(dāng)閥門完全開(kāi)通時(shí)不致于干擾反應(yīng)混合物的流動(dòng)。所以，圖8中示出的本發(fā)明基于以下新事實(shí)的發(fā)現(xiàn)而得以完成，即，這一結(jié)構(gòu)是損害聚碳酸酯產(chǎn)物質(zhì)量的多個(gè)原因中的一個(gè)。
這里所使用的表達(dá)短語(yǔ)“這一光滑曲面的形成”是指基本上光滑的曲面的形成。例如，在圖8中，墊片62的直徑制造得比閥柄56的直徑稍小一些以便在閥門關(guān)閉時(shí)實(shí)現(xiàn)閥柄56和閥底座60之間的完好接觸。所以，當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，在墊片62和閥體51之間形成了1-0.5mm的空隙63。在本發(fā)明中“低彎曲表面的形成”概括了光滑曲面被空隙63間斷的情況。
此外，在閥柄和閥體之間需要縫隙以使閥柄能夠在閥門結(jié)構(gòu)內(nèi)滑動(dòng)?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，具有優(yōu)異耐熱性和耐腐蝕性的O環(huán)(由圖7和圖8中注釋61表示)在這一部分中的提供是更加有效的，這樣閥柄能夠在與O環(huán)的內(nèi)表面接觸時(shí)順利滑動(dòng)。這能夠有效地阻止流體的保留產(chǎn)物流入反應(yīng)混合物中，這也能夠發(fā)生在縫隙中。為此目的使用的O環(huán)的優(yōu)選實(shí)例是從全氟彈性體(例如，Du Pont DowElastomers的Kalrez)制造的O環(huán)。
優(yōu)選地，本發(fā)明的Y形球閥通過(guò)加熱介質(zhì)夾套、電加熱器等均勻地加熱。對(duì)于加熱介質(zhì)夾套，從均勻加熱考慮，讓加熱介質(zhì)夾套與圖5中所示的閥體自成一體比用加熱介質(zhì)夾套包覆本發(fā)明的Y形球閥更優(yōu)選。當(dāng)本發(fā)明的Y形球閥具有較大的尺寸時(shí)，優(yōu)選的是在加熱介質(zhì)夾套中提供緩沖板或增加加熱介質(zhì)的流道的數(shù)目，從而能夠均勻加熱本發(fā)明的Y形球閥。
在本發(fā)明的閥門中，液體接觸部分的內(nèi)部分的表面粗糙度優(yōu)選是10μm或更低。該表面粗糙度按Rmax計(jì)是10μm或更低，優(yōu)選3.3μm或更低。例如，液體接觸部分用#200或更高的擦光輪(buff)拋光修飾，具有比標(biāo)準(zhǔn)樣品更高的光澤，沒(méi)有針眼，環(huán)形細(xì)條紋，劃痕，級(jí)差(level difference)和凹痕。更優(yōu)選地，液體接觸部分具有以Rmax計(jì)的表面粗糙度為1.5μm或更低。即，用#300或更高的擦光輪(buff)拋光修飾，或進(jìn)行修飾如搪磨，超級(jí)拋光修飾，研磨拋光，液體搪磨，化學(xué)拋光或電解拋光。在本發(fā)明中，Rmax是根據(jù)JIS B0601-1982測(cè)量的。
在本發(fā)明的閥門中，這里所使用的術(shù)語(yǔ)“耐熱性”是指閥門的氣密性和耐壓性高于操作過(guò)程中所需要的氣密性和耐壓性，甚至當(dāng)高溫下材料的強(qiáng)度低于正常溫度下的強(qiáng)度值時(shí)，而且甚至當(dāng)閥門受力如材料的熱膨脹時(shí)在使用過(guò)程中也不會(huì)引起任何問(wèn)題。
當(dāng)生產(chǎn)聚碳酸酯時(shí)，設(shè)備的耐熱溫度優(yōu)選根據(jù)其操作條件設(shè)定在150-350℃范圍內(nèi)。當(dāng)耐熱性溫度高于350℃時(shí)，材料受到限制，其加工變得困難，所獲得的閥門變得更加昂貴，必須在閥門的各部分之間形成更寬的縫隙以消除構(gòu)成該閥門的材料的熱膨脹的影響，反應(yīng)混合物在這一部分中的滯留和變性容易發(fā)生。
本發(fā)明的閥門內(nèi)優(yōu)選具有0.1MPa或更高的耐壓性。表達(dá)短語(yǔ)“0.1MPa或更高的耐壓性”是指閥門不滲漏液體或氣體到閥門之外或滲漏到二級(jí)側(cè)邊(secondary side)之外并且不管是開(kāi)通或關(guān)閉時(shí)在其使用過(guò)程中不會(huì)引起任何問(wèn)題，即使對(duì)閥門內(nèi)部施加0.1MPa或更高的預(yù)定壓力，當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)由閥柄閉合的和被施加壓力的側(cè)邊被稱作“一級(jí)側(cè)邊”和沒(méi)有被施加壓力的側(cè)邊被稱作“二級(jí)側(cè)邊”。耐壓性一般是0.1-30MPa。當(dāng)閥門閥柄的密封部分(用于分開(kāi)一級(jí)側(cè)邊和二級(jí)側(cè)邊的表面)附近的縫隙必須在設(shè)計(jì)上造得更寬(直徑差是2mm或更大)以防止從上面的一級(jí)側(cè)邊滲漏到二級(jí)側(cè)邊，一級(jí)側(cè)邊對(duì)二級(jí)側(cè)邊的耐壓性可設(shè)計(jì)比對(duì)閥門外的耐壓性低。
用于將本發(fā)明的Y形球閥連接于管或類似物上的裝置優(yōu)選其液體接觸部分具有與本發(fā)明的Y形球閥的液體接觸部分相同的耐壓性、耐腐蝕性和表面粗糙度。連接裝置可以是法蘭，焊接，格雷依沃克管箍或類似物。
開(kāi)通或關(guān)閉本發(fā)明的Y形閥門的力可以是人力，氣壓，電力，水壓或任何其它可運(yùn)動(dòng)閥柄的力量。當(dāng)閥柄受力運(yùn)動(dòng)時(shí)，它需要采用失敗-安全機(jī)制，據(jù)此使過(guò)程變得安全，即使當(dāng)非正常情況如電源故障或斷開(kāi)現(xiàn)象發(fā)生時(shí)仍然安全。
本發(fā)明的Y形球閥被安裝在聚碳酸酯生產(chǎn)設(shè)備的管道內(nèi)，在反應(yīng)器和管道之間，或在管道或反應(yīng)器的分支中。Y形球閥可用作取樣閥門用于對(duì)管道中的反應(yīng)混合物取樣(將樣品取出到管道之外)，或與另一種類型的閥門連接。Y形球閥并不限于圖6、7和8中所示的實(shí)例，但不用說(shuō)，它確實(shí)是一般所使用的Y形球閥。例如，如圖9中所示，在與填塞片的平面垂直的方向上反應(yīng)混合物的流動(dòng)改變其方向轉(zhuǎn)而向下方向流動(dòng)的這樣一種位置上設(shè)置Y形球閥，在其之后使液體向下流動(dòng)。圖9中的數(shù)字表示了與圖7和圖8中那些相同的元件。
用于本發(fā)明的Y形球閥的材料優(yōu)選進(jìn)行熱處理，當(dāng)在高溫下殘余應(yīng)力的影響需要考慮時(shí)。
當(dāng)反應(yīng)混合物不允許滲漏到Y(jié)形球閥的外邊或當(dāng)Y形球閥外部的氣體不允許進(jìn)入閥門之內(nèi)時(shí)，必須使用凸面式漲圈(bellows)來(lái)密封閥門的密封部分。
當(dāng)不生產(chǎn)聚碳酸酯時(shí)，在洗滌時(shí)，在聚碳酸酯生產(chǎn)過(guò)程開(kāi)始或停止時(shí)，或在檢查設(shè)備時(shí)，代替反應(yīng)混合物，供入洗滌液、壓縮空氣或真空空氣。現(xiàn)已證實(shí)在這些情況下本發(fā)明的閥門的功能沒(méi)有任何問(wèn)題。
一般認(rèn)為在本發(fā)明中耐腐蝕性成為問(wèn)題，這是因?yàn)椴粌H有溶解物料的壞影響如阻止反應(yīng)或聚碳酸酯變色而且可能由腐蝕作用形成粗糙的表面。
具體地說(shuō)，當(dāng)具有耐腐蝕性的材料是由不銹鋼制成和液體接觸部分進(jìn)行機(jī)械拋光修飾如擦光輪拋光或進(jìn)行化學(xué)拋光修飾如電解拋光時(shí)，獲得了良好的效果。
(2)齒輪泵；在聚碳酸酯的生產(chǎn)方法中使用的泵是在高溫和高真空度下使用的。因?yàn)殡S著上述反應(yīng)(直至結(jié)束)的進(jìn)行，反應(yīng)混合物的粘度升高至很高的水平，一般為200Pa.S至1,000Pa.S，這根據(jù)反應(yīng)條件產(chǎn)生變化，當(dāng)反應(yīng)混合物借助于管道傳送時(shí)，泵的壓力必須根據(jù)管道中產(chǎn)生的阻力(壓力損失)來(lái)升高。為此，在現(xiàn)有技術(shù)中使用齒輪泵。
然而，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的齒輪泵是從具有小的熱膨脹系數(shù)和具有優(yōu)異的耐磨性的工具鋼制成，其抵制反應(yīng)混合物之類的原料的腐蝕作用的能力比較差，齒輪泵的制造材料會(huì)溶解在其中，反應(yīng)混合物會(huì)變色，溶解的材料進(jìn)而抑制了催化劑的活性和降低了反應(yīng)速率。
由于作為產(chǎn)物的反應(yīng)混合物用于潤(rùn)滑齒輪，長(zhǎng)時(shí)間暴露于由齒輪生熱導(dǎo)致的高溫和高剪切環(huán)境中的反應(yīng)混合物將會(huì)變性并回到產(chǎn)物中，從而引起變質(zhì)問(wèn)題如帶色、交聯(lián)或凝膠化。因此，對(duì)產(chǎn)物質(zhì)量產(chǎn)生了不可忽略的影響。
此外，在軸瓦(它是齒輪的軸端部)和齒輪的軸承和蓋板(前板和后板)之間形成滯留部分。在反應(yīng)混合物的入口處管道的另一靜止截面(while section)一般是圓形，齒輪的上部分一般具有矩形，因此反應(yīng)混合物的入口處的截面形狀必須作急劇的變化以便連接具有不同形狀的這些截面。所以，因機(jī)加工上的困難而形成了滯留部分。因?yàn)楣潭ú糠?非驅(qū)動(dòng)部分)的密封是金屬-金屬密封，當(dāng)齒輪泵組裝得不好時(shí)會(huì)形成滯留部分。
本發(fā)明人對(duì)齒輪泵的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究旨在改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題和高效地獲得很少在聚碳酸酯的工業(yè)生產(chǎn)方法中產(chǎn)生變質(zhì)的高質(zhì)量聚合物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，很少產(chǎn)生聚合物的變質(zhì)的高質(zhì)量聚碳酸酯能夠通過(guò)使用如下齒輪泵而獲得。
即，根據(jù)本發(fā)明，提供一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的熔融縮聚反應(yīng)生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中在生產(chǎn)方法中使用具有以下結(jié)構(gòu)和性能的齒輪泵(2)。
(2)齒輪泵；耐熱性為150℃或更高、在40,000×10-6MPa的真空度下基本上沒(méi)有滲漏，耐壓性為0.1MPa或更高和出料壓為1MPa或更高的齒輪泵，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，該齒輪泵所具有的結(jié)構(gòu)應(yīng)使得反應(yīng)混合物在40,000×10-6MPa或更低的真空度下能夠排泄出來(lái)和用于潤(rùn)滑齒輪、軸和其它齒輪泵元件的反應(yīng)混合物不會(huì)返回到泵中并排泄到泵體以外。
隨后給出以上齒輪泵(2)的詳細(xì)敘述。
包括本發(fā)明齒輪泵的設(shè)備沒(méi)有特別的限制，本發(fā)明可在間歇或連續(xù)系統(tǒng)中進(jìn)行。當(dāng)使用間歇系統(tǒng)時(shí)，兩個(gè)聚合反應(yīng)器一般串聯(lián)，裝有蒸餾器的攪拌器用于第一個(gè)反應(yīng)器，沒(méi)有蒸餾器的攪拌器用于第二個(gè)反應(yīng)器，以便在不同條件下進(jìn)行反應(yīng)。在這種情況下，優(yōu)選的是兩個(gè)反應(yīng)器被裝有閥門的管道連接，用于根據(jù)需要將反應(yīng)混合物傳送的、包括齒輪泵的設(shè)備可用來(lái)在沒(méi)有使反應(yīng)混合物接觸外界空氣的情況下將第一反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物傳送至第二反應(yīng)器，反應(yīng)在第二反應(yīng)器中進(jìn)行到所需聚合度。
當(dāng)使用連續(xù)系統(tǒng)時(shí)，兩個(gè)反應(yīng)器一般串聯(lián)，相鄰的反應(yīng)器由裝有閥門的管道連接，用于根據(jù)需要來(lái)傳送反應(yīng)混合物的、包括齒輪泵的設(shè)備可用來(lái)將原料和催化劑連續(xù)提供到第一反應(yīng)器中，此時(shí)各反應(yīng)器保持在不同的條件下，和具有所需聚合度的聚碳酸酯連續(xù)從最后的反應(yīng)器中排出。
在以上設(shè)備中，需要齒輪泵來(lái)提供反應(yīng)混合物，為此安裝在反應(yīng)器或管道中的齒輪泵起著重要的作用。
如以上所述，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)歷熱歷史時(shí)，聚碳酸酯會(huì)變色或產(chǎn)生被稱作“三維交聯(lián)凝膠”的變質(zhì)，即使完全排除了氧氣的影響。這降低了所獲得聚碳酸酯的質(zhì)量和在需要高質(zhì)量的應(yīng)用如光學(xué)應(yīng)用中引起嚴(yán)重問(wèn)題。
為了解決這一問(wèn)題，重要的是消除設(shè)備中被稱作“死空間”的滯留部分。人們已進(jìn)行了各種研究工作來(lái)消除反應(yīng)器中的死空間，并提出了各種建議。然而，由熔融聚合反應(yīng)獲得的聚碳酸酯的質(zhì)量事實(shí)上仍然不令人滿意。
本發(fā)明人為解決這一問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在此之前沒(méi)有獲得應(yīng)有關(guān)注的齒輪泵對(duì)整個(gè)設(shè)備的死空間有很大的影響并通過(guò)使用具有特定結(jié)構(gòu)的齒輪泵成功地在很大程度上改進(jìn)了由熔融聚合反應(yīng)所獲得的聚碳酸酯的質(zhì)量。
在本發(fā)明中，用于傳送反應(yīng)混合物的泵示于圖10中。
在本發(fā)明的齒輪泵中，這里所使用的術(shù)語(yǔ)“耐熱性”是指齒輪泵在高溫下的氣密性和耐壓性高于操作過(guò)程中所需要的氣密性和耐壓性，而且甚至當(dāng)齒輪泵受力如材料本身的熱膨脹力時(shí)在使用過(guò)程中也不會(huì)引起問(wèn)題。當(dāng)生產(chǎn)聚碳酸酯時(shí)，設(shè)備的耐熱性溫度優(yōu)選被設(shè)定在150-350℃之間，根據(jù)其操作條件。當(dāng)耐熱性溫度高于350℃時(shí)，材料受限制，其加工變得困難，所獲得的齒輪泵變昂貴，必須在閥門的各部分之間形成更寬的縫隙以消除構(gòu)成該閥門的材料的熱膨脹的影響，反應(yīng)混合物在這一部分中的滯留和變性容易發(fā)生。由于存在著用于固緊構(gòu)成齒輪泵的各部分的螺栓被熱膨脹松脫的情況，固緊力優(yōu)選根據(jù)溫度的變化來(lái)加大。
在本發(fā)明的齒輪泵中，表達(dá)短語(yǔ)“在40,000×10-6MPa或更低的真空度下基本上沒(méi)有滲漏”是指當(dāng)齒輪泵的極限真空度是13.3×10-6MPa時(shí)氣體從齒輪泵外部滲漏進(jìn)去的量是120×10-6Mpa·l/h或更低，基于1升齒輪泵內(nèi)容積。用這種測(cè)量氣體滲漏的方法使測(cè)量變得不易，因?yàn)辇X輪泵的內(nèi)容積太小。在這種情況下，當(dāng)在0.133×10-6MPa下進(jìn)行氦氣檢漏試驗(yàn)時(shí)，能夠使用3×10-5ACC/S或更低。測(cè)量方法如下。
a.氣體滲漏測(cè)量方法通過(guò)真空泵抽吸齒輪泵內(nèi)氣體將齒輪泵內(nèi)壓力降低至13.3×10-6MPa來(lái)進(jìn)行氣體滲漏測(cè)量，停止抽吸并在保持1小時(shí)后證實(shí)齒輪泵內(nèi)壓力低于預(yù)定的壓力。當(dāng)齒輪泵的容積是1升時(shí)，例如，在停止真空泵抽吸后的1小時(shí)，齒輪泵內(nèi)的壓力低于133×10-6MPa，齒輪泵能夠承受試驗(yàn)。
b.氦檢漏試驗(yàn)通過(guò)真空泵抽吸齒輪泵內(nèi)氣體將齒輪泵內(nèi)壓力降低至0.133×10-6MPa或更低，將氦氣滲漏檢測(cè)儀連接于齒輪泵和真空泵，齒輪泵用袋子包好而與此同時(shí)繼續(xù)用真空泵抽吸，氦氣從外部吹入袋內(nèi)，由氦氣滲漏檢測(cè)儀測(cè)量氦氣滲入齒輪泵內(nèi)的量。如果被檢測(cè)氦氣的滲漏量是3×10-5ACC/S或更低，齒輪泵能夠承受試驗(yàn)。Nippon Shinku Gijutsu Co.，Ltd.的DLMS-TP3E用作氦氣滲漏檢測(cè)儀。
ACC/S是指atm·cc/sec，表示在一個(gè)大氣壓下和正常溫度下每單位秒的時(shí)間內(nèi)氦氣滲漏的體積。
為了防止齒輪泵暴露于空氣中的氧中，齒輪泵的外部?jī)?yōu)選放置在98vol％或更高的氮?dú)夥諊?。更具體地說(shuō)，這通過(guò)如下來(lái)進(jìn)行，將外部氮?dú)獯等肽巢糠种?，在該部分中齒輪泵的內(nèi)部和外部相互之間由密封部分分開(kāi)，如驅(qū)動(dòng)軸密封件及前板和齒輪箱之間的接合處。
在本發(fā)明的齒輪泵中，表達(dá)短語(yǔ)“0.1MPa或更高的耐壓性”是指齒輪泵不會(huì)將液體或氣體滲漏到其外部并且不會(huì)在使用過(guò)程中引起任何問(wèn)題，即使對(duì)齒輪泵內(nèi)部施加0.1MPa或更高的預(yù)定壓力。耐壓性一般是在0.1-30MPa范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的齒輪泵中，表達(dá)短語(yǔ)“液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成”是指，任何材料，只要在齒輪泵的使用過(guò)程中不損害齒輪泵的功能和基本上不溶入產(chǎn)物中，可接受作為液體接觸部分的材料。該材料理想地是由JIS規(guī)定的不銹鋼，如SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L、SUS630、SCS13、SCS14、SCS16、SCS19、SUS440C、SUS420J2或SCS2，由JIS規(guī)定的合金工具鋼，如SKS或SKD，高速工具鋼如SKH，滲氮鋼，鍍層如Cr或Ni，由熱恒壓模塑(HIP)方法修飾過(guò)的鎢鉻鈷合金面層或襯墊上去的碳鋼層。這些當(dāng)中，不銹鋼是特別優(yōu)選的。齒輪、軸、軸瓦和齒輪泵體是從同樣的材料或不同的材料制成，但從流體流速的穩(wěn)定性、高輸送壓力和死空間的減少考慮，優(yōu)選是從同樣的材料制成，以保持由熱膨脹形成的各部分之間的縫隙在固定的值。
在本發(fā)明中，當(dāng)考慮到高溫時(shí)殘余應(yīng)力的影響，用于齒輪泵的材料優(yōu)選進(jìn)行熱處理。
優(yōu)選地，本發(fā)明的齒輪泵基本上是無(wú)脈沖的。表述“基本上無(wú)脈沖”指的是齒輪泵排放的反應(yīng)混合物的流速變化為計(jì)劃的預(yù)定流速的±5％或更少，優(yōu)選±1％或更少，更優(yōu)選±0.5％或更少。
在本發(fā)明的齒輪泵中，表述“輸送壓力”指的是由齒輪泵排放的反應(yīng)混合物的壓力，此壓力受限于所使用的反應(yīng)混合物的粘度。這是因?yàn)椋?dāng)粘度降低時(shí)，輸送壓力變高，反應(yīng)混合物經(jīng)齒輪與齒輪之間的空隙，齒輪與軸瓦之間的空隙和齒輪與泵體之間的空隙，從齒輪泵的排出端流回到進(jìn)口側(cè)(即回流)。
一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)粘度為0.01-0.1Pa.S時(shí)，輸送壓力被限制到約1Mpa，當(dāng)粘度為0.1-1Pa.S時(shí)，輸送壓力被限制到約7Mpa，當(dāng)粘度為大于1Pa.S時(shí)，輸送壓力被限制到約7-30Mpa。
在本發(fā)明的齒輪泵中，表述“在40,000×10-6MPa或更小的真空度下，能夠排放反應(yīng)混合物”指的是，齒輪泵能以預(yù)定的流速和預(yù)定的輸送壓力無(wú)脈沖地傳送反應(yīng)混合物，即使當(dāng)齒輪泵入口側(cè)的壓力為40,000×10-6MPa或更小時(shí)。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于反應(yīng)在真空下進(jìn)行的聚碳酸酯的生產(chǎn)，這是重要的功能。在本發(fā)明的齒輪泵中，表述“液體接觸部分”指的是接觸齒輪泵中反應(yīng)混合物的內(nèi)部。該部分不僅包括直接接觸反應(yīng)混合物物流的部分，而且包括用于潤(rùn)滑的反應(yīng)混合物所接觸的或該反應(yīng)混合物可進(jìn)入的部分。
在本發(fā)明的齒輪泵中，表述“液體接觸部分的表面粗糙度為10μm或更小”指的是基于Rmax的表面粗糙度為10μm或更小?；赗max，表面粗糙度優(yōu)選為3.3μm或更小。為確定一種磨光修飾方法，液體接觸部分的磨光修飾方法同于上述項(xiàng)(1)閥門中的方法。
為潤(rùn)滑齒輪，在本發(fā)明的齒輪泵的軸瓦中形成凹槽，以使排出端的反應(yīng)混合物能夠在齒輪與軸瓦之間和軸與用于潤(rùn)滑的軸瓦之間流動(dòng)。由于用于潤(rùn)滑的反應(yīng)混合物通過(guò)感受高溫和許多情況下的高剪力而變質(zhì)，因此，將該反應(yīng)混合物盡可能排出而不將其返回到產(chǎn)物的物流中是重要的。
優(yōu)選采用加熱介質(zhì)夾套，電加熱器等均勻加熱該齒輪泵。在使用加熱介質(zhì)夾套情況下，從均勻加熱的角度，比起用加熱介質(zhì)夾套覆蓋齒輪泵，將加熱介質(zhì)夾套與該齒輪泵構(gòu)造成為整體為更優(yōu)選。當(dāng)齒輪泵的尺寸相對(duì)大時(shí)，優(yōu)選在該加熱介質(zhì)夾套中放置折流板或增加加熱介質(zhì)的流道數(shù)目，以此均勻加熱齒輪泵。當(dāng)使用法蘭來(lái)連接齒輪泵時(shí)，需要在該法蘭中提供用于循環(huán)加熱介質(zhì)的夾套。
任何措施均可用于本發(fā)明齒輪泵與管線等的連接，只要其具有與齒輪泵相同的耐壓性，耐腐蝕性和液體接觸部分的表面粗糙度。例如，其可為法蘭，焊接，格雷依沃克管箍，等。
通常使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的齒輪泵。柔韌接頭通常用以連接驅(qū)動(dòng)源與齒輪泵的連接，以此可希望承受由齒輪泵等熱膨脹引起的驅(qū)動(dòng)軸的偏心度。
在齒輪泵的操作期間，金屬件咬合齒輪時(shí)，或由于反應(yīng)混合物在齒輪，軸和其它齒輪泵部件間接觸部分的劣化或固化，不規(guī)則力矩施加到齒輪，因此設(shè)定電機(jī)電流值的上限或力矩上限值以保護(hù)該齒輪泵。當(dāng)電機(jī)的電流值達(dá)到其上限時(shí)，該電機(jī)將停止工作，或在數(shù)值大于預(yù)定力矩值時(shí)，使用剪切栓或力矩限制器切斷齒輪泵的驅(qū)動(dòng)源。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪和軸的驅(qū)動(dòng)源連接到齒輪泵時(shí)，本發(fā)明齒輪泵的軸密封用以防止齒輪泵內(nèi)反應(yīng)混合物接觸外部，但該反應(yīng)混合物不包括用于潤(rùn)滑的反應(yīng)混合物。任何軸密封均可，只要其在操作期間具有這種功能，可列舉的為機(jī)械密封，壓蓋填料，密封連接器，金屬密封，環(huán)密封，拉別令密封，粘性密封等。即使當(dāng)其沒(méi)有接觸驅(qū)動(dòng)源時(shí)，也可使用軸密封。驅(qū)動(dòng)源與齒輪泵的連接方式并不限于一種。
刮刀優(yōu)選置于本發(fā)明齒輪泵的軸末端(軸的端部)以防止反應(yīng)混合物停留在軸末端部分。該刮刀可為任何形狀，只要其能夠從軸末端除去反應(yīng)混合物即可。例如，該刮刀為刮掃器，葉片，螺旋槳等。從易于制備和清洗工作效率的角度，簡(jiǎn)單形狀為優(yōu)選。
在本發(fā)明中，為消除軸瓦與齒輪泵蓋板之間的空隙，優(yōu)選將軸瓦固定到蓋板上(前板或后板)。對(duì)固定方法沒(méi)有特別的限制，其可為螺栓，焊接等。
本發(fā)明齒輪泵的入口處反應(yīng)混合物的流道，即反應(yīng)混合物在反應(yīng)混合物的入口處的流道優(yōu)選為平滑的，以防止反應(yīng)混合物的流線被干擾。特別優(yōu)選地，基于垂直角度，流道的收縮角度為45°或更小。優(yōu)選地，除需要供應(yīng)液體的部分之外，反應(yīng)混合物的流道基本上沒(méi)有級(jí)差。需要供應(yīng)液體的部分的級(jí)差為齒輪齒級(jí)差。表述“基本上沒(méi)有級(jí)差”指的是末端被斜切2mm或更少，優(yōu)選0.5mm或更少，更優(yōu)選0.1mm或更少。
在本發(fā)明的齒輪泵中，固定部分的密封為部件間的空隙的密封，不包括可運(yùn)動(dòng)部分的軸和齒輪。例如，前板與齒輪箱間的空隙，后板與齒輪箱間的空隙，軸瓦與蓋板間的空隙和管線與齒輪泵間的空隙被完全密封。這種密封為金屬—金屬密封，其通過(guò)將這些部件表面磨光且使它們相互平行或用液體填充來(lái)有效地進(jìn)行。在這種情況下，基于Rmax，表面磨光優(yōu)選為25μm或更小，優(yōu)選6.3μm或更小。通常使用金屬—金屬密封，但也可使用其它的密封如用液體填充進(jìn)行密封。
特別地，當(dāng)齒輪泵在真空下使用時(shí)，在許多情況下，僅為金屬—金屬的密封是不充分的，因而優(yōu)選使用凹槽金屬O形環(huán)。
無(wú)論如何，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，凹槽金屬O形環(huán)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)凹槽金屬O形環(huán)用作密封件時(shí)，即使真空密封和金屬—金屬密封不是充分的，反應(yīng)混合物也不從凹槽金屬O形環(huán)泄漏到齒輪泵的外部。因而可使在反應(yīng)混合物泄漏的部位中形成的死空間減少到最小。
因此，在除齒輪泵內(nèi)部壓力低于大氣壓情況之外的情況下，從盡量減少死空間的角度，希望使用凹槽金屬O形環(huán)。為此目的，希望將凹槽金屬O形環(huán)盡可能置于反應(yīng)混合物的液體接觸部分附近。
參考圖10和圖11，以下將描述本發(fā)明齒輪泵的例子。在圖10和圖11中顯示的例子僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，應(yīng)明白的是，本發(fā)明并不受限于這些圖。
在圖10和圖11中，參考標(biāo)志102表示齒輪箱。該齒輪箱102連接到未顯示的驅(qū)動(dòng)裝置上，該驅(qū)動(dòng)裝置置于驅(qū)動(dòng)軸106和從動(dòng)軸107的驅(qū)動(dòng)軸密封112側(cè)(以下，驅(qū)動(dòng)軸106和從動(dòng)軸107的驅(qū)動(dòng)軸密封側(cè)稱之為“驅(qū)動(dòng)側(cè)”，相反側(cè)稱之為“反向驅(qū)動(dòng)側(cè)”)。前板101連接到齒輪箱112的驅(qū)動(dòng)側(cè)，后板103連接到齒輪箱112的反向驅(qū)動(dòng)側(cè)，以與齒輪箱102形成泵體。
此泵體用圍繞它的加熱介質(zhì)105夾套覆蓋。在齒輪箱102的一端形成反應(yīng)混合物的入口110，在齒輪箱102的另一端形成反應(yīng)混合物的出口111。
驅(qū)動(dòng)軸106安裝在其由軸瓦104支撐且含有齒輪108的齒輪箱中。驅(qū)動(dòng)軸106連接到驅(qū)動(dòng)側(cè)上未顯示的驅(qū)動(dòng)裝置上，齒輪108和軸瓦104用驅(qū)動(dòng)軸密封112進(jìn)行密封，并與齒輪泵的外部隔離。
齒輪109與齒輪108咬合(參看圖11)，同齒輪108一樣，其連接到由軸瓦104支撐的從動(dòng)軸107上。
通過(guò)由未顯示的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸106的轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪108以”a”方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，而與齒輪108咬合的齒輪109以”b”方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)自于反應(yīng)混合物入口110的反應(yīng)混合物進(jìn)入到齒輪108和109的谷底部分，在其接觸齒輪箱102內(nèi)壁情況下，與齒輪108和109一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)齒輪108和109在反應(yīng)混合物出口111上相互咬合時(shí)，該反應(yīng)混合物沖出齒輪108和109的谷底部分，其供應(yīng)到反應(yīng)混合物的出口111。
對(duì)前板101與齒輪箱102之間的空隙和后板103與齒輪箱102之間的空隙，金屬—金屬密封是有效的。當(dāng)反應(yīng)混合物入口110的內(nèi)部和反應(yīng)混合物出口111為真空時(shí)，金屬—金屬密封可能在防止泄漏到齒輪泵外方面是不充分的。因此，O形環(huán)113被用來(lái)密封。如果金屬—金屬密封由于某些問(wèn)題而使其損失密封效果等時(shí)，O形環(huán)113用作密封件以防止反應(yīng)混合物泄漏到外部。
軸瓦104具有潤(rùn)滑凹槽117，如顯示在圖13中，其作為反應(yīng)混合物的流道。因而，反應(yīng)混合物本身作為一種潤(rùn)滑劑，用來(lái)潤(rùn)滑軸瓦104與齒輪108之間，軸瓦104與齒輪109之間的滑動(dòng)表面119和軸瓦104與驅(qū)動(dòng)軸106，軸瓦104與從動(dòng)軸107之間的接觸面，然后通過(guò)損耗凹槽118排放到齒輪泵外。
在圖13中，將用于潤(rùn)滑的混合物噴射到反應(yīng)混合物入口121(由斜線表示)，經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑凹槽117，然后以箭頭顯示的”c”方向流動(dòng)。
在軸瓦104外，由驅(qū)動(dòng)軸密封112和前板101安裝的軸瓦沒(méi)有損耗凹槽118，排放的反應(yīng)混合物沿著驅(qū)動(dòng)軸106，以驅(qū)動(dòng)軸密封112的方法移動(dòng)，在完全密封其中形成了液體膜的空隙情況下，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)軸密封112與驅(qū)動(dòng)軸106之間的空隙，被排放到齒輪泵的外部。
“齒輪，軸和其它齒輪泵部件間的接觸部分”表示由圖10中粗線顯示的部分。在此使用的術(shù)語(yǔ)“接觸”不是一味地表示直接接觸，其也指的是反應(yīng)混合物作為潤(rùn)滑劑而通常處于這些部位。
在本發(fā)明的齒輪泵中，對(duì)將潤(rùn)滑用的反應(yīng)混合物排放到體系外的措施沒(méi)有特別的限制。此措施可以是在前板或后板中形成的排氣孔。
通過(guò)顯示在圖11和圖12中的軸瓦固定螺栓115，將軸瓦104固定到前板101和后板103上，然后用O形環(huán)116密封以防止反應(yīng)混合物泄漏到齒輪泵的外面或防止外面空氣進(jìn)入到齒輪泵中。
由于軸瓦104被如此固定，軸瓦104與齒輪108之間的間隙和軸瓦104與齒輪109之間的間隙保持在一個(gè)固定值，由齒輪泵提供的量的穩(wěn)定性得以提高，與其中軸瓦104沒(méi)有如此安裝的齒輪泵相比，齒輪108與軸瓦104和齒輪109與軸瓦104之間的滑動(dòng)表面119的自我凈化性能得以提高。因此，在減少死空間方面，其具有極大的效果。
具有直而薄的突出部位的刮刀114置于驅(qū)動(dòng)軸116的反向驅(qū)動(dòng)側(cè)末端和從動(dòng)軸107的兩端，如圖10所顯示。因而在這些軸的末端的反應(yīng)混合物通過(guò)這些軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行攪拌，防止反應(yīng)混合物殘留在這些末端中，可將其平穩(wěn)地排放到外面。
前板101，齒輪箱102和后板103優(yōu)選由不銹鋼如SUS420J2制得，驅(qū)動(dòng)軸106，從動(dòng)軸107和齒輪108和109優(yōu)選由同樣的材料制得。
由同樣材料制備部件的優(yōu)點(diǎn)是，即使當(dāng)齒輪泵的溫度提升到操作溫度，它們之間的間隙也保持與室溫同樣的數(shù)值，這是因?yàn)樗鼈兙哂型瑯拥臒崤蛎浵禂?shù)，因此齒輪泵中的空隙保持在設(shè)定的值。這可防止死空間的形成，該死空間是由間隙尺寸的增加，由于間隙尺寸的減少而使生成的熱量增加和當(dāng)接觸其它部件時(shí)，齒輪泵損失了其功能引起的。
反應(yīng)器通過(guò)管線進(jìn)行連接，齒輪泵安裝在管線上。反應(yīng)混合物入口110和管線通過(guò)法蘭而連接，反應(yīng)混合物出口111和管線也通過(guò)法蘭而連接，金屬O形環(huán)用于密封，這些沒(méi)有顯示在圖10中。
所使用的金屬O形環(huán)優(yōu)選進(jìn)行表面鍍層以防止(反應(yīng)混合物)咬壞(該環(huán))。例如，使用鎳或銀進(jìn)行鍍層。
反應(yīng)混合物在反應(yīng)混合物入口110處的流道收縮在20°的垂直角度，用于將反應(yīng)混合物供應(yīng)到齒輪部分。也就是說(shuō)，該齒輪泵的反應(yīng)混合物入口處的流道的收縮角度為20°。
必須收縮流道的原因在于，連接管線的截面通常為圓形的，而由齒輪泵的齒輪108，齒輪109和齒輪箱102形成的反應(yīng)混合物入口的截面是長(zhǎng)方形的。此收縮角度優(yōu)選盡可能地平滑，以防止其干擾反應(yīng)混合物流線導(dǎo)致死空間的形成。
反應(yīng)混合物流道的表面具有基于Rmax的表面粗糙度為1.6μm或更小，以防止液體接觸部分表面上的細(xì)小死空間的形成。
在如上述構(gòu)成的齒輪泵中，反應(yīng)混合物以預(yù)定的流速和壓力，由反應(yīng)混合物入口110連續(xù)地提供，并從反應(yīng)混合物出口111定量地排放到外面。
當(dāng)不生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂時(shí)，在聚碳酸酯生產(chǎn)的清洗，開(kāi)車或停車，或檢修設(shè)備期間，使用洗液，壓縮空氣或真空替代該反應(yīng)混合物?，F(xiàn)已證明，與反應(yīng)混合物出口一樣，在這些情況下，該齒輪泵的功能沒(méi)有任何問(wèn)題。
(3)法蘭用于管線與其它管線或管線與聚碳酸酯生產(chǎn)工藝中使用的容器之間連接的部分在高溫、高度真空下使用，隨著上述反應(yīng)(完成反應(yīng))的進(jìn)行，按照反應(yīng)條件的不同有所區(qū)別，反應(yīng)混合物的粘度提升到非常高的程度，其通常為200-10,000Pa.s。為通過(guò)管線來(lái)傳送反應(yīng)混合物，由于管線內(nèi)的壓力隨管線內(nèi)產(chǎn)生的阻力而增加，因此，法蘭必須承受0-30Mpa的高壓。由此，法蘭必須具有耐壓性，密封性和耐熱性。
為了維修，管線必須在建造現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行連接或斷開(kāi)，由于刀具方面的限制，存在管線接頭數(shù)目增大的趨勢(shì)，因此需要通過(guò)磨光，將管線的內(nèi)表面磨光到預(yù)定的表面粗糙度。
為此目的，以下通常使用由JIS B2210-1840確定的法蘭。
由于墊圈插入到常規(guī)使用的法蘭之間，被螺栓和螺帽緊固，使其與法蘭連接，管線的中心由于螺栓孔的容限而位移，因而在法蘭連接部分產(chǎn)生級(jí)差，或由于墊圈的緣故，在法蘭之間形成空隙，因此形成死空間。
對(duì)于其質(zhì)量容易受溫度變化影響的聚碳酸酯產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，管線內(nèi)的溫度穩(wěn)定性也是一個(gè)重要問(wèn)題。盡管管線通常由加熱介質(zhì)夾套或電加熱器進(jìn)行加熱，但由于熱輻射，該法蘭部分容易發(fā)生溫度降低的現(xiàn)象，這是因?yàn)槠涿娣e大，加熱費(fèi)用增加，易于使加熱變得不令人滿意。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種法蘭，其改進(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，用于一種工業(yè)化工藝中以有效獲得一種極少產(chǎn)生變質(zhì)產(chǎn)物的高質(zhì)聚碳酸酯。
按照本發(fā)明人所進(jìn)行的研究，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，極少產(chǎn)生變質(zhì)聚合物產(chǎn)物且具有高質(zhì)量的聚碳酸酯可使用具有下面結(jié)構(gòu)和特性的法蘭而獲得。
即，本發(fā)明提供了一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物熔融縮聚生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中在該生產(chǎn)方法中，使用具有下面結(jié)構(gòu)和特性的法蘭。
(3)法蘭該法蘭具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，在該法蘭中具有加熱介質(zhì)夾套。
以下將詳細(xì)描述本發(fā)明的法蘭(3)。
對(duì)含有本發(fā)明法蘭的設(shè)備沒(méi)有特別的限制，本發(fā)明可以間歇或連續(xù)體系進(jìn)行。當(dāng)使用間歇體系時(shí)，兩個(gè)反應(yīng)器通常為串聯(lián)連接，配有蒸餾柱的攪拌器用于第一個(gè)反應(yīng)器，沒(méi)有蒸餾柱的攪拌器用于第二個(gè)反應(yīng)器，以此在不同的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在這種情況下，優(yōu)選的是，兩個(gè)反應(yīng)器應(yīng)通過(guò)管線連接，含有視需要轉(zhuǎn)送反應(yīng)混合物的泵的設(shè)備用以將第一反應(yīng)器中的反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)送到第二反應(yīng)器中，而不將該反應(yīng)混合物露置于外部空氣中，在第二反應(yīng)器中，反應(yīng)應(yīng)達(dá)到所期望的聚合度。
當(dāng)使用連續(xù)體系時(shí)，兩個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器通常為串聯(lián)連接，相鄰反應(yīng)器通過(guò)管線連接，含有視需要轉(zhuǎn)送反應(yīng)混合物的泵的設(shè)備，在該反應(yīng)器保持在不同的條件下，用以將原料和催化劑連續(xù)地供應(yīng)到第一反應(yīng)器中，而具有期望聚合度的聚碳酸酯從最后反應(yīng)器中連續(xù)地萃取出來(lái)。
在上述生產(chǎn)工藝中，必需將管線連接起來(lái)以提供反應(yīng)混合物，安裝在容器中的法蘭和為此目的的管線具有重要的作用。
本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，作為管線接口的法蘭對(duì)全部設(shè)備的死空間具有很大的影響，對(duì)于其產(chǎn)品質(zhì)量容易受溫度影響的聚碳酸酯來(lái)說(shuō)，溫度的穩(wěn)定性是一個(gè)重要的因素，這是因?yàn)闇囟鹊慕档蛯⒁鸾Y(jié)晶，或溫度的升高引起熱劣化，由于其較大的表面積，通過(guò)熱輻射，法蘭部分的溫度將降低，法蘭部分對(duì)反應(yīng)混合物的溫度穩(wěn)定性具有很大的影響。本發(fā)明人已成功地極大改進(jìn)了反應(yīng)混合物的質(zhì)量，該反應(yīng)混合物是使用特定結(jié)構(gòu)的法蘭，由熔體聚合而獲得。
在本發(fā)明中，與用于傳送反應(yīng)混合物的管線相連的法蘭具有如圖14所顯示的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于本發(fā)明的法蘭，在此使用的術(shù)語(yǔ)“耐熱性”是指，即使在高溫操作期間，法蘭的密封性和耐壓性保持在所需要的數(shù)值，在其使用中，即使承受如構(gòu)成管線的材料的熱膨脹的外力，該法蘭沒(méi)有任何問(wèn)題。
當(dāng)生產(chǎn)聚碳酸酯時(shí)，依照其操作條件，設(shè)備的耐熱溫度優(yōu)選設(shè)置為150-350℃。
由于存在這樣一種情況，即用于固緊法蘭部件的螺栓由于熱膨脹而松動(dòng)，因此，按照所使用的溫度，優(yōu)選增加緊固的外力。
對(duì)于本發(fā)明的法蘭來(lái)說(shuō)，“在40,000×10-6MPa或更小的真空壓力下，基本上不泄漏”的表述是指，當(dāng)包括法蘭在內(nèi)的管線最大真空度為13.3×10- 6MPa時(shí)，基于1升容積，氣體從管線外向內(nèi)的泄漏為120×10-6MPa.l/h或更少。當(dāng)使用這種方法測(cè)量氣體的泄漏時(shí)，由于包括法蘭在內(nèi)的管線的容積太小，因而不容易進(jìn)行測(cè)量。在這種情況下，當(dāng)在0.133×10-6MPa下進(jìn)行氦氣泄漏試驗(yàn)時(shí)，可使用3×10-5ACC/S或更少。
對(duì)齒輪泵所描述的氣體泄漏測(cè)量方法(a)和氦氣泄漏測(cè)試(b)可用作該測(cè)量方法。法蘭的外部空氣接觸部分期望置于98v％或更高的氮?dú)鈿夥罩?，而基本上不暴露在空氣中所含的氧氣中?br> 在本發(fā)明的法蘭中，“0.1MPa或更高的壓力”是指法蘭不將液體或氣體泄漏到管線的外面，即使當(dāng)0.1MPa或更高的預(yù)定壓力施加到管線內(nèi)，該法蘭不能發(fā)生任何問(wèn)題。其耐壓通常為0.1-30MPa。
在本發(fā)明的法蘭中，表述“液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成”指的是，在法蘭的使用期間，如果其不損害管線的功能，且基本上不溶解到產(chǎn)品中，任何材料均可作為液體接觸部分的材料。該材料希望為由JIS確定的不銹鋼，如SUS304，SUS304L，SUS316，SUS316L，SUS630，SCS13，SCS14，SCS16或SCS19，鍍層如Cr或Ni，磨光的鎢鉻鈷表面或由熱恒壓模塑(HIP)法加襯的碳鋼。其中不銹鋼為特別優(yōu)選。該管線和法蘭可由不同材料形成，但從管線強(qiáng)度考慮，它們優(yōu)選由相同材料構(gòu)成以降低熱膨脹的影響。
在本發(fā)明的法蘭中，從密封性能的角度，用于密封法蘭的墊圈優(yōu)選比法蘭體的材料軟。該材料具有代表性的例子包括氟樹(shù)脂(如聚四氟乙烯)，全氟彈性體樹(shù)脂(如Du Pont Dow彈性體中的Kalrez)，Ti，Ni，Ag，Al，Cu，石棉，SUS304，SUS304L，SUS316，SUS316L，SUS317L，SUS321，SUS347，SUS410(這些SUS由JIS確定)，蒙乃爾合金，因科洛伊800，Pb等。當(dāng)液體接觸表面具有耐腐蝕問(wèn)題時(shí)，優(yōu)選采用具有高耐腐蝕的材料電鍍。墊圈優(yōu)選由不同于法蘭體的材料構(gòu)成以防抱死。不銹鋼為特別優(yōu)選。
在本發(fā)明的法蘭中，考慮到高溫時(shí)的殘余應(yīng)力的影響，用于管線的材料應(yīng)進(jìn)行熱處理。
本發(fā)明的法蘭優(yōu)選與加熱介質(zhì)夾套一起均勻加熱。在加熱介質(zhì)夾套的情況下，法蘭可用加熱介質(zhì)夾套包覆，但從均勻加熱角度考慮，優(yōu)選將該加熱介質(zhì)夾套組裝到法蘭中，使法蘭與加熱介質(zhì)夾套成一體。當(dāng)法蘭的尺寸相對(duì)大時(shí)，優(yōu)選在加熱介質(zhì)夾套中設(shè)置折流板，或增加加熱介質(zhì)的流道，以均勻加熱該法蘭。
本發(fā)明法蘭的液體接觸部分的表面粗糙度優(yōu)選為10μm或更少。表面粗糙度指的是，基于Rmax，與法蘭中的反應(yīng)混合物相接觸的表面的表面粗糙度為10μm或更少。
基于Rmax，表面粗糙度優(yōu)選為3.3μm或更少。為指定一種磨光方法，該液體接觸部分用上述項(xiàng)(1)閥門同樣磨光方法進(jìn)行磨光。
在本發(fā)明的法蘭中，當(dāng)將法蘭連接到管線時(shí)，它們通常通過(guò)焊接而連接在一起。然而，由于管線的焊點(diǎn)暴露于高溫下，因而碳化物粘連到管線的內(nèi)表面，焊點(diǎn)或焊點(diǎn)附近管線的內(nèi)表面變得不均勻，管線中心由于熱應(yīng)力的影響而移位，從而產(chǎn)生級(jí)差。因此，優(yōu)選進(jìn)行后加工如通過(guò)拋光進(jìn)行的表面打光。
在本發(fā)明中，任何材料可用于在法蘭之間使用的墊圈，只要其能耐熱，耐壓和耐腐蝕。當(dāng)使用由開(kāi)凹槽而形成的凹金屬O形圈時(shí)，其具有如此的優(yōu)點(diǎn)法蘭的接觸面可易于進(jìn)行金屬—金屬密封。該凹金屬O形圈的另一優(yōu)點(diǎn)為，不存在由形變或墊圈本身厚度形成的死空間。
而且，由于通過(guò)固緊螺栓和螺帽使墊圈發(fā)生形變，使該墊圈具備了密封性能，在很多情況下，將法蘭的厚度做得較大，以提供固緊強(qiáng)度。然而，由于凹金屬O形圈與其它金屬板墊圈或螺旋形墊圈相比，具有相對(duì)較小的形變力，因而其還具有的優(yōu)點(diǎn)為，法蘭的厚度可做得相對(duì)較薄。因此，優(yōu)選使用凹金屬O形圈。
作為凹金屬O形圈，優(yōu)選使用Nippon Balker Co，.Ltd.的V/#3640或V/#3641等。O形圈可以不為圓形，可以為橢圓形或其它形狀，只要其圍繞反應(yīng)混合物的流道而不破裂。
在本發(fā)明的法蘭中，定位銷和針槽優(yōu)選置于法蘭的表面以防止法蘭中心的移位。對(duì)此針槽的結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別的限制，但優(yōu)選將用于封固墊圈的墊圈座定型像針槽一樣，以此提高墊圈側(cè)的緊固壓力和密封性能。
在本發(fā)明的法蘭中，對(duì)于法蘭之間的空隙，優(yōu)選進(jìn)行金屬—金屬密封，密封是將法蘭表面磨光至表面粗糙度為25μm或更少，優(yōu)選6.3μm或更少，特別優(yōu)選1.6μm或更少，基于Rmax，計(jì)算墊圈座至內(nèi)表面墊圈的壓緊邊緣和用機(jī)床加工該法蘭使其相互平行，以此消除死空間。
在本發(fā)明的法蘭中，當(dāng)法蘭連接管線時(shí)，反應(yīng)混合物的流道優(yōu)選具有不妨礙反應(yīng)混合物流線的平滑狀。特別優(yōu)選地，流道具有與其相連管線同樣的內(nèi)徑。當(dāng)它們不具有同樣的制備直徑時(shí)，基于垂直角度，它們應(yīng)以20°或更小的收縮角度進(jìn)行平滑的連接。該收縮的角度優(yōu)選為10°或更小，更優(yōu)選5°或更小，特別優(yōu)選1°或更小。
在本發(fā)明中，當(dāng)法蘭的尺寸較大，難以均勻固緊多個(gè)螺栓和螺帽時(shí)，將如此厚的墊片插入到法蘭之間以限制螺桿部分的緊固距離，因而可均衡地緊固螺栓和螺帽，插入的該墊片的厚度為，當(dāng)緊固螺栓和螺帽時(shí)，該墊圈承受的緊固壓力是合適的。插入墊片可防止法蘭由過(guò)度緊固螺栓和螺帽所引起的形變。
以下參考圖14，對(duì)本發(fā)明的法蘭實(shí)例進(jìn)行描述。圖14顯示的實(shí)例僅為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，應(yīng)明確的是，此圖并不是對(duì)本發(fā)明的限制。
圖14顯示出一對(duì)法蘭。法蘭(凹)201、法蘭(凸)202和未顯示的管線由SUS316制得。法蘭(凹)201和法蘭(凸)202由未顯示的螺栓和螺帽，用預(yù)定的擰緊力矩相互緊固。法蘭(凹)201和法蘭(凸)202與加熱介質(zhì)夾套203結(jié)成一體，通過(guò)未顯示出的管線相互連接，循環(huán)該加熱介質(zhì)以加熱和保溫法蘭(凹)201和法蘭(凸)202。
在管線焊接部位204處，將法蘭(凹)201和法蘭(凸)202對(duì)縫焊接到未顯示的管線上。
反應(yīng)混合物的流道用#300的擦光輪磨光，基于Rmax，使其具有的表面粗糙度為1.6μm以降低阻力，末端被斜切0.1mm或更小，反應(yīng)混合物在金屬表面上的細(xì)小死空間數(shù)目盡可能多。
法蘭(凹)201和法蘭(凸)202以這樣的方式連接凸槽部分(凸)207和凹槽部分(凹)208結(jié)合在一起，它們連接的表面具有表面粗糙度為1.6μm，基于Rmax，通過(guò)用機(jī)床等加工，使其相互平行，以此對(duì)金屬—金屬密封表面205之間的空隙進(jìn)行有效地金屬—金屬密封。
由插入到金屬O環(huán)附件座206中的未顯示凹金屬O形圈的形變來(lái)有效進(jìn)行真空密封。該凹槽的尺寸是這樣設(shè)置的為獲得密封性能，凹金屬O形圈不能從該凹槽中凸出且形變。
通過(guò)金屬—金屬密封表面205和插入到金屬O環(huán)附件座206中的凹金屬O形圈，密封該反應(yīng)混合物和將其與外部隔離。由于金屬—金屬密封，事實(shí)上沒(méi)有死空間。
未顯示的墊片夾在法蘭(凹)201和法蘭(凸)202之間，法蘭(凹)201和法蘭(凸)202相互緊固，因而法蘭之間的距離將被固定，采用預(yù)定的力矩，通過(guò)提升使用的溫度使其更加緊固，用未顯示出的隔熱材料包裹。
在不生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂時(shí)，在洗滌、開(kāi)啟或關(guān)閉聚碳酸酯的生產(chǎn)，或檢修設(shè)備時(shí)，將洗液、壓縮空氣或真空氣加入到反應(yīng)混合物的空間。現(xiàn)已證明，在這些情況下，本發(fā)明法蘭的功能沒(méi)有任何問(wèn)題。
(4)流道本發(fā)明的流道指的是由如下構(gòu)成的空間(i)管線，(ii)從閥門的入口到該閥門的密封表面形成部分(流道切斷部分)的反應(yīng)混合物引入通道，(iii)從閥門的密封表面形成部分到閥門出口的反應(yīng)混合物排出通道，(iv)連接這些(如管套)的連接部件，反應(yīng)混合物經(jīng)其而流動(dòng)，(v)作為最終產(chǎn)品的反應(yīng)混合物的接觸部分(如噴絲板)。
在聚碳酸酯的生產(chǎn)工藝中，為獲得用于光學(xué)上的高質(zhì)量聚碳酸酯，在傳送路線上消除稱作“死空間”的停留部分是重要的。為消除反應(yīng)器中的死空間，已進(jìn)行了各種研究，已提出多種建議。然而，實(shí)際上，由熔融聚合所獲得的聚碳酸酯的質(zhì)量仍舊不能令人滿意。
本發(fā)明人對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，已發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有意識(shí)到其重要的流道的收縮和/或膨脹部分，管線的曲率和管線的連接對(duì)全部設(shè)備的死空間具有極大的影響。通過(guò)在流道的收縮和/或膨脹部分中使用具有特定結(jié)構(gòu)的變徑管管，他們已成功地極大提高了由熔融聚合所獲得的聚碳酸酯的質(zhì)量。
在本發(fā)明中，用于供應(yīng)反應(yīng)混合物的流道中的變徑管為如顯示在圖16中的變徑管。
在本發(fā)明的流道(4)中，表述“流道的收縮和/或膨脹部分”指的是，反應(yīng)混合物流經(jīng)的部件如管線或閥門的內(nèi)徑在截面上減少或增加的那部分。對(duì)于通常管線來(lái)說(shuō)，其指的是所謂的“變徑管”。該變徑管并不限制為由JIS確定的那種，但其指的是齒輪泵的液體入口部分，噴絲板的收縮部分，或反應(yīng)混合物或聚碳酸酯流經(jīng)的流道變化部分的截面，如當(dāng)閥門全部打開(kāi)時(shí)的流道部分，以及包括通常不稱之為“變徑管”的那些。
在本發(fā)明的流道中，術(shù)語(yǔ)“耐熱性”指的是，在即使高溫的操作條件下，流道的氣密性和耐壓性也比所需要的氣密性和耐壓性高，即使在流道承受外力如包括收縮和/或膨脹部分在內(nèi)的構(gòu)成流道的材料的熱膨脹情況下，也不能產(chǎn)生問(wèn)題。當(dāng)生產(chǎn)聚碳酸酯時(shí)，按照其操作條件，流道的加熱溫度優(yōu)選設(shè)置為150-350℃。
在本發(fā)明的流道中，表述“在真空壓力40,000×10-6Mpa或更小下基本上沒(méi)有泄漏”指的是，當(dāng)包括收縮和/或膨脹部分在內(nèi)的流道的最大真空度為13.3×10-6Mpa時(shí)，基于1升的內(nèi)部容量，氣體從包括收縮和/或膨脹部分在內(nèi)的外部向內(nèi)的泄漏為120×10-6Mpal/h或更小。更具體地講，在密封包括收縮和/或膨脹部分在內(nèi)的流道的兩端情況下來(lái)測(cè)量泄漏。
在這種情況下，上述對(duì)齒輪泵描述的氣體泄漏測(cè)量方法(a)和氦氣泄漏測(cè)試(b)可用作對(duì)此的測(cè)量方法。
流道的外部空氣接觸部分期望置于98Vol％或更多的氮?dú)鈿夥罩校蛊浠旧喜黄芈对诳諝庵械难鯕庵?。在管線的連接部位尤其如此。
在本發(fā)明的流道中，表述“耐壓0.1Mpa或更高”指的是流道不能將液體或氣體泄漏到流道的外部，即使在0.1Mpa或更高的預(yù)定壓力施加到包括收縮和/或膨脹部分在內(nèi)的流道的內(nèi)部的所有使用情況下，也不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。耐壓性通常為安裝于流道內(nèi)的泵的出口壓力，其為0.1-30Mpa。
在本發(fā)明的流道中，表述“液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成”指的是，作為液體接觸部分的材料，任何材料均可接受，只要其不損害流道的功能，在使用包括收縮和/或膨脹部分在內(nèi)的流道過(guò)程中，基本上不溶解到產(chǎn)物中。該材料期望為由JIS確定的不銹鋼如SUS304，SUS304L，SUS316，SUS316L，SUS630，SCS13，SCS16，SCS19，SUS440C，SUS420J2或SCS2，耐腐蝕金屬如鎳或鈦，合金如因鋼，鎳—鎘鐵或哈斯特洛伊蝕鎳基耐蝕耐熱合金，鍍層如Cr或Ni，表面磨光的鎢鎘鈷合金，陶瓷涂層或由熱恒壓模塑(HIP)方法制得的加襯的碳鋼。其中，不銹鋼為特別優(yōu)選。
在本發(fā)明中，表述“液體接觸部分”指的是包括收縮和/或膨脹部分在內(nèi)的流道內(nèi)部的反應(yīng)混合物接觸部分。
在本發(fā)明的流道中，表述“液體接觸部分的表面粗糙度為10μm或更小”指的是，基于Rmax，表面粗糙度為10μm或更小?；赗max，表面粗糙度優(yōu)選為3.3μm或更小。為指定一種磨光方法，液體接觸部分用上述項(xiàng)(1)閥門的同樣磨光方法進(jìn)行磨光。
包括收縮和/或膨脹部分在內(nèi)的流道優(yōu)選用加熱介質(zhì)夾套，電加熱器均勻加熱。在存在加熱介質(zhì)夾套的情況下，從均勻加熱角度考慮，比起用加熱介質(zhì)夾套包裹包括收縮和/或膨脹部分在內(nèi)的流道，將加熱介質(zhì)夾套與包括收縮和/或膨脹部分在內(nèi)的流道構(gòu)造成一體是更優(yōu)選的。當(dāng)該流道的尺寸相對(duì)大時(shí)，或由于收縮和/或膨脹部分的緣故使流道的內(nèi)徑的變化較大時(shí)，在加熱介質(zhì)夾套中設(shè)置折流板或增加加熱介質(zhì)的流道數(shù)目是優(yōu)選的，由此均勻加熱該流道。
在本發(fā)明中，如果其具有同樣的耐壓性，耐腐蝕性和同收縮和/或膨脹部分一樣的液體接觸部分的表面粗糙度，任何設(shè)備均可用作流道的收縮和/或膨脹部分與管線等的連接。例如，其可為法蘭，焊接，格雷依沃克管箍(grayloc)，套管等。通常使用焊接。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的管線連接方法是使用套管。
本發(fā)明的套管的例子顯示在圖16中。
圖16顯示出，在其連接到套管303和管線302之前，管線301連接到套管303上。將管線301和302與套管303的液體接觸部分305磨光成1.6μm或更小的表面粗糙度Rmax。
將管線301和302的套管303的接觸表面磨光成1.6μm或更小的表面粗糙度Rmax，同樣，將套管303的管線301和302的接觸表面307磨光成1.6μm或更小的表面粗糙度Rmax。管線301和302與套管303的這些接觸表面用機(jī)床進(jìn)行加工使其相互平行，因而，可對(duì)接觸表面306與307之間的空隙，連同上述表面粗糙度一起進(jìn)行有效地金屬—金屬密封。
在將管線301和302插入到套管303中之后，在焊接材料304中形成的凹槽部分308被焊接。
任何焊接材料可用于焊接，只要其具有為連接管線與套管所需的強(qiáng)度，作為焊接材料，與管線同樣的材料是優(yōu)選的，TIG焊接為更優(yōu)選。用于將管線301和302焊接到套管303的焊接材料和焊接材料304為圖16中的SUS316。
由于僅是管線301和管線302(由圖16中斜線顯示的部分)的表面部分被焊接，因而焊接材料304不能曝露于管線內(nèi)，且不能接觸反應(yīng)混合物。因此，就不再需要在現(xiàn)有技術(shù)中所必需進(jìn)行的焊接部位的表面磨光。
由于對(duì)套管303與管線303之間的空隙及套管303與管線302之間空隙進(jìn)行金屬—金屬密封和焊接，反應(yīng)混合物優(yōu)選與外部隔離。因此，反應(yīng)混合物不能進(jìn)入由這些密封表面之間所形成的空隙。即使其進(jìn)入了這些空隙中，其量也是非常少，而下面情況幾乎是不可能的進(jìn)入到這些空隙中的反應(yīng)混合物變質(zhì)且該變質(zhì)的產(chǎn)物隨時(shí)進(jìn)入到反應(yīng)混合物的物流中。
由于套管比其它設(shè)備如法蘭更緊密，且當(dāng)使用雙管熱量跟蹤方法時(shí)，用于加熱管線的夾套可置于套管中，因此熱量保持性能比其它管線接頭高。
在本發(fā)明中，在收縮和/或膨脹部分的反應(yīng)混合物的入口處的反應(yīng)混合物的流動(dòng)期望是平滑的，以此防止反應(yīng)混合物的流線受到干擾。特別優(yōu)選地，基于垂直角度，流道的收縮和膨脹角度為20°或更小?；诖怪苯嵌龋鼉?yōu)選的角度為14°或更小。優(yōu)選使用實(shí)質(zhì)上沒(méi)有級(jí)差的流道。表述“實(shí)質(zhì)上沒(méi)有級(jí)差”指的是末端部分優(yōu)選被斜切2mm或更少，更優(yōu)選0.5mm或更少，特別優(yōu)選0.1mm或更少。
當(dāng)流道為圖17和圖18中所顯示的同心類型流道時(shí)，這種情況下的垂直角度為由”α”顯示的角度。當(dāng)流道為圖19和圖20中所顯示的偏心類型流道時(shí)，這種情況下的垂直角度為由”β”顯示的角度。
在本發(fā)明中，當(dāng)收縮和/或膨脹部分用于水平流道時(shí)，為防止形成空氣沉淀池，經(jīng)常使用偏心類型的流道。在這種情況下，“水平流道”指的是具有0-45°角度的流道，該角度是由流道中反應(yīng)混合物的流動(dòng)方向與地面之間形成的。
本發(fā)明的收縮和/或膨脹部分的例子顯示在圖17-20中。顯示在圖17-20中的例子僅是本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方案，應(yīng)明確的是，本發(fā)明并不受限于這些圖。
圖17和圖18顯示的是同心類型的變徑管，圖19和圖20顯示的是偏心類型的變徑管。圖17和圖18顯示出其焊接到管線前的變徑管管體401。液體接觸部分404具有1.6μm的表面粗糙度Rmax和在細(xì)管線側(cè)402和粗管線側(cè)403上的焊接部分405處，具有焊接到管線上的對(duì)接。
任何焊接材料可用于焊接部分405，只要其具有將管線連接到變徑管所需要的強(qiáng)度，但TIG焊接為優(yōu)選。變徑管管體401，焊接材料和管線由SUS316制得。將焊接部分平滑地磨光至表面粗糙度Rmax為1.6μm，以此防止由干擾反應(yīng)混合物流線而形成的死空間。
對(duì)于在圖17和圖18中顯示的同心類型流道，收縮或膨脹角度為α＝20°，對(duì)于在圖19和圖20中顯示的偏心類型流道，β＝10°。
在包括具有上述結(jié)構(gòu)的變徑管管的管線中，反應(yīng)混合物于其中連續(xù)地傳送。
在本發(fā)明的流道中，用于傳送反應(yīng)混合物的管線彎曲部分通過(guò)用例如彎管器，彎曲圖21中顯示的管子而形成。在此使用的術(shù)語(yǔ)“管線”指的是通常意義上的管線，但也可指反應(yīng)混合物通過(guò)的所有流道，如齒輪泵軸承的潤(rùn)滑部分或除閥座之外的噴絲板的流道部分。
在本發(fā)明中，彎曲部分的內(nèi)部?jī)?yōu)選具有不能干擾反應(yīng)混合物流線的平滑形狀。管線的曲率必須為管線內(nèi)徑的5倍或更多，優(yōu)選為管線內(nèi)徑的8倍或更多。
在本發(fā)明中，彎曲部分的角度不固定為45°，90°或180°，可為任何角度。
在本發(fā)明中，也可優(yōu)選使用在焊接部分或在管線的內(nèi)部基本上沒(méi)有級(jí)差的彎曲部分。表述“基本上沒(méi)有級(jí)差”指的是末端部分優(yōu)選被斜切2mm或更少，更優(yōu)選0.5mm或更少，特別優(yōu)選0.1mm或更少。
在本發(fā)明中，彎曲為用彎管器進(jìn)行的冷彎曲，燒熱彎曲或高頻彎曲。冷彎曲為優(yōu)選，這是因?yàn)槠洳荒芤鸾M合物的變化或由加熱而形成粗糙的表面。
在本發(fā)明中，彎曲之后所允許的平整度應(yīng)為該管線公稱直徑的7.5％或更少。期望在任何位置，彎曲部分的截面均為球形。
在此使用的術(shù)語(yǔ)“所允許的平整度”指的是一種百分?jǐn)?shù)(％)，該百分?jǐn)?shù)是這樣獲得的當(dāng)彎曲部分的截面形狀變成橢圓形時(shí)，彎曲部分截面的長(zhǎng)直徑的長(zhǎng)度減去短直徑的長(zhǎng)度，然后，所得值除以管線的公稱直徑。
在此使用的管線的公稱直徑由JIS G3452-1988確定，表述為公稱直徑A。
本發(fā)明的彎曲部分的例子顯示在圖21中。在圖21中顯示的例子只是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，應(yīng)明確的是，本發(fā)明并不限于此圖。
在圖21中，彎曲部分406由管子彎曲而成，其具有曲率半徑”r”，滿足r≥5×d(d為管線的內(nèi)徑)。彎曲角度為90°。
該彎曲部分的兩端對(duì)頭焊接到管線上，此沒(méi)有顯示在圖中。
焊接材料可優(yōu)選使用類似于管線的材料，只要其具有連接管線所需的強(qiáng)度，但TIG焊接為優(yōu)選。彎曲部分406，焊接材料和管線優(yōu)選由不銹鋼如SUS316制得。將焊點(diǎn)平滑地磨光至表面粗糙度Rmax為1.6μm或更小，以此防止由干擾反應(yīng)混合物流線而形成死空間。
在包括如此構(gòu)成的彎曲部分的管線中，連續(xù)地傳送反應(yīng)混合物。
實(shí)施例以下給出本發(fā)明的如下實(shí)施例。提供這些實(shí)施例的目的是為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明，而不能認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的任何方式的限制。
在本發(fā)明中，特性粘度和Rmax如下面的”a”和”b”所描述的進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明的氣體泄漏測(cè)量方法如”c”所描述的進(jìn)行。在以下實(shí)施例中，使用等同于本發(fā)明氣體泄漏測(cè)量方法的氦氣泄漏測(cè)試。
a.特性粘度特性粘度[η]是使用烏氏粘度計(jì)，通過(guò)測(cè)量具有0.7g/dl濃度的二氯甲烷反應(yīng)溶液而獲得的。
b.Rmax測(cè)量方法Rmax指的是以μm表示的表面粗糙度。Rmax的測(cè)量是按照J(rèn)IS B0601進(jìn)行的。
c.氣體泄漏測(cè)量方法氣體泄漏測(cè)量是這樣進(jìn)行的；通過(guò)真空泵，抽出傳送部件內(nèi)的氣體，使傳送部件內(nèi)的壓力降至13.3×10-6MPa，停止真空泵的抽氣，1小時(shí)之后，當(dāng)傳送部件的容積為1升時(shí)，證實(shí)傳送部件的內(nèi)壓低于預(yù)定的壓力。如果在真空泵停止1小時(shí)后，傳送部件的內(nèi)壓低于133×10-6MPa，那么該傳送部件即通過(guò)了該測(cè)試。
實(shí)施例1基于1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷，將1.05mol的碳酸二苯酯加入到配有攪拌器的溶解槽中，槽的內(nèi)部用氮?dú)庵脫Q，在150℃下，2，2-雙(4-羥苯基)丙烷溶解于碳酸二苯酯中，然后，生成的混合物溶液傳送到保持在150℃的原料存儲(chǔ)槽中。
之后，將該混合物連續(xù)地加入到立式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在240℃，內(nèi)部壓力為1.333×10-6MPa，其配有分餾器和速率為60Kg/hr的攪拌器，1×10-6當(dāng)量的雙酚A二鈉鹽和1×10-4當(dāng)量的氫氧化四甲銨連續(xù)地加入到1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷中，通過(guò)從分餾器中移出生成的酚而使反應(yīng)進(jìn)行。在圖6中顯示的本發(fā)明的閥門安裝在反應(yīng)器中的原料入口和預(yù)聚物出口。使用齒輪泵，連續(xù)地排放獲得的反應(yīng)混合物。通過(guò)對(duì)其特性粘度的測(cè)量，獲取所獲得的反應(yīng)混合物的聚合度。其結(jié)果是，獲得了[η]為0.16的反應(yīng)混合物。
然后，將反應(yīng)混合物連續(xù)地加入到臥式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在270℃，內(nèi)部壓力為133×10-6MPa。在將生成的酚移出到體系外的情況下，進(jìn)一步聚合該反應(yīng)混合物，連續(xù)地生產(chǎn)[η]為0.45的聚碳酸酯。出口處的反應(yīng)混合物的粘度為270℃時(shí)的400Pa.S。
在圖6中顯示的Y形球閥安裝在臥式反應(yīng)器中的反應(yīng)混合物入口和反應(yīng)混合物出口。
在本實(shí)施例中使用的本發(fā)明的閥門的說(shuō)明如下。
閥體由SCS14制得，柄由SUS316制得，輪盤由SUS316制得，閥座由STELLITE FACE#6制得，壓蓋填料由T/#9075制得。該閥門的液體接觸部分的耐壓為15MPa，耐熱為300℃，最大真空為1.33×10-6MPa(3×10-5ACC/S或更少，按照氦氣泄漏測(cè)試)。當(dāng)液體接觸部分的表面進(jìn)行機(jī)械磨光時(shí)(#300擦光輪)，其具有的表面粗糙度Rmax為2.4μm。將加熱介質(zhì)夾套組裝到閥體中以均勻加熱該閥門。輪盤置于閥柄的末端。法蘭用以連接閥門和管線。
當(dāng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)16天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣該反應(yīng)混合物時(shí)，將其溶解在1Kg的二氯甲烷溶液中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到65種變質(zhì)(平均)如凝膠或聚碳酸酯的熱變質(zhì)產(chǎn)物。當(dāng)延長(zhǎng)操作時(shí)間時(shí)，存在著變質(zhì)數(shù)目趨于增加的趨勢(shì)。
實(shí)施例2以實(shí)施例1同樣方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，作為本發(fā)明的閥門，安裝圖8中顯示的Y形球閥。
該閥門的說(shuō)明如下。
閥體由SCS14制得，柄由SUS316制得，閥座由STELLITE FACE#6制得，壓蓋填料由T/#9075制得。Kalrez的O形環(huán)套接在閥柄上，液體接觸部分的耐壓為15MPa，耐熱為300℃，最大真空為1.33×10-6MPa(3×10-5ACC/S或更少，按照氦氣泄漏測(cè)試)。當(dāng)液體接觸部分的表面進(jìn)行機(jī)械磨光時(shí)(#300擦光輪)，其具有的表面粗糙度Rmax為2.4μm。將加熱介質(zhì)夾套組裝到閥體中以均勻加熱該閥門。輪盤不置于閥柄的末端，閥柄的直徑等于管線的直徑，該閥柄焊接到管線上。具有不干擾聚碳酸酯樹(shù)脂流動(dòng)的平滑彎曲表面的墊片安裝在該閥柄的末端。
當(dāng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)16天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣該反應(yīng)混合物時(shí)，將其溶解在1Kg的二氯甲烷溶液中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，過(guò)濾器中存有約3種變質(zhì)(平均)。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)16天之后，目測(cè)閥柄的內(nèi)壁時(shí)，其仍保持與操作前同樣的金屬光澤。
實(shí)施例3以實(shí)施例1同樣方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，Kalrez的O形環(huán)不套接在Y形球閥的閥柄上，該Y形球閥與安裝在實(shí)施例2中的本發(fā)明閥門相同。
當(dāng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)16天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣該反應(yīng)混合物時(shí)，將其溶解在1Kg的二氯甲烷溶液中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，過(guò)濾器中存有約15種變質(zhì)(平均)。
實(shí)施例4以實(shí)施例1同樣方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，墊片不置于Y形球閥的閥柄上，該Y形球閥與安裝在實(shí)施例3中的本發(fā)明閥門相同。
當(dāng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)16天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣該反應(yīng)混合物時(shí)，將其溶解在1Kg的二氯甲烷溶液中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，過(guò)濾器中存有約25種變質(zhì)(平均)。
比較例1以實(shí)施例1同樣方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，使用圖4中的旋塞閥替代本發(fā)明的閥門。
該閥門的說(shuō)明如下。
閥體由SCS14制得，塞子由SUS316制得，壓蓋填料由T/#9075制得。液體接觸部分的耐壓為15MPa，耐熱為300℃。閥的滑動(dòng)部分用Tribally#400涂覆。當(dāng)液體接觸部分的表面用擦光輪#100進(jìn)行磨光時(shí)，其具有的表面粗糙度Rmax為15μm。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)16天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣該反應(yīng)混合物時(shí)，將其溶解在1Kg的二氯甲烷溶液中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，過(guò)濾器中存有約100種變質(zhì)(平均)。當(dāng)延長(zhǎng)操作時(shí)間時(shí)，存在著變質(zhì)數(shù)目趨于增加的趨勢(shì)。
在該閥門正常操作之后，在過(guò)濾器中存在數(shù)不清的變質(zhì)。這種現(xiàn)象在上述1-4的任何實(shí)施例中均沒(méi)有觀察到。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)16天之后，目測(cè)閥塞的表面時(shí)，發(fā)現(xiàn)有棕色物質(zhì)粘著到塞子的表面上。
比較例2以實(shí)施例1同樣方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，使用圖5中的T形球閥替代本發(fā)明的閥門。
該閥門的說(shuō)明如下。
閥體由SCS14制得，閥柄由SUS316制得，輪盤由SUS316制得，閥座由STELLITE FACE#6制得，壓蓋填料由T/#9075制得。液體接觸部分的耐壓為15MPa，耐熱為300℃。最大真空為1.33×10-6MPa(3×10-5ACC/S或更少，按照氦氣泄漏測(cè)試)。當(dāng)液體接觸部分的表面用擦光輪#100進(jìn)行磨光時(shí)，其具有的表面粗糙度Rmax為15μm。將加熱介質(zhì)夾套組裝到該閥體中，以均勻加熱該閥門。法蘭用以連接閥門和管線。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)16天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣該反應(yīng)混合物時(shí)，將其溶解在1Kg的二氯甲烷溶液中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，過(guò)濾器中存有約100種變質(zhì)(平均)。當(dāng)延長(zhǎng)操作時(shí)間時(shí)，存在著變質(zhì)數(shù)目趨于增加的趨勢(shì)。
在該閥門正常操作之后，在過(guò)濾器中存在數(shù)不清的變質(zhì)。這種現(xiàn)象在上述1-4的任何實(shí)施例中均沒(méi)有觀察到。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)16天之后，目測(cè)閥輪盤的背面時(shí)，發(fā)現(xiàn)有棕色物質(zhì)粘著到該表面上。
實(shí)施例5基于1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷，將1.05mol的碳酸二苯酯加入到配有攪拌器的溶解槽中，槽的內(nèi)部用氮?dú)庵脫Q，在150℃下，2，2-雙(4-羥苯基)丙烷溶解于碳酸二苯酯中，然后，生成的混合物溶液傳送到保持在150℃的原料存儲(chǔ)槽中。
之后，將該混合物連續(xù)地加入到立式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在240℃，內(nèi)部壓力為1.333×10-6MPa，其配有分餾器和速率為60Kg/hr的攪拌器，1×10-6當(dāng)量的雙酚A二鈉鹽和1×10-4當(dāng)量的氫氧化四甲銨連續(xù)地加入到1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷中，通過(guò)從分餾器中移出生成的酚而使反應(yīng)進(jìn)行。
使用本發(fā)明的齒輪泵(指的是“前齒輪泵”)，連續(xù)地排放所獲得的反應(yīng)混合物。通過(guò)對(duì)其特性粘度的測(cè)量，獲取所獲得的反應(yīng)混合物的聚合度。其結(jié)果是，獲得了[η]為0.16的反應(yīng)混合物。
然后，將反應(yīng)混合物連續(xù)地加入到臥式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在270℃，內(nèi)部壓力為133×10-6MPa。在將生成的酚移出到體系外的同時(shí)，進(jìn)一步聚合該反應(yīng)混合物，連續(xù)地生產(chǎn)[η]為0.35的聚碳酸酯。使用本發(fā)明的齒輪泵(指的是“后齒輪泵”)，連續(xù)地排放所獲得的反應(yīng)混合物。出口處的反應(yīng)混合物的粘度為270℃時(shí)的300Pa.S。
作為本發(fā)明的齒輪泵，其前板，齒輪箱和后板由SUS420J2制得，齒輪，軸瓦和軸由SUS420J2制得，通過(guò)擦光，使其具有的表面粗糙度Rmax為1.6μm，使用凹槽金屬O形環(huán)來(lái)密封固定的部分。用來(lái)潤(rùn)滑齒輪，軸和其它齒輪泵部件間的接觸部分的反應(yīng)混合物排出泵外，不再返回到作為最終產(chǎn)物的反應(yīng)混合物中，基于垂直角度，反應(yīng)混合物的流道具有的收縮角度為20°，壓蓋填料用作前齒輪泵驅(qū)動(dòng)軸的軸密封，拉別令密封用作后齒輪泵驅(qū)動(dòng)軸的軸密封。
而且，按照反應(yīng)混合物的粘度，調(diào)節(jié)流道的尺寸和齒輪泵的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。調(diào)節(jié)流道尺寸是因?yàn)榉磻?yīng)混合物的流道中的壓力損失與粘度具有比例關(guān)系(“反應(yīng)混合物的流道”是這樣的構(gòu)件，齒輪泵入口和出口的直徑，齒輪中潤(rùn)滑凹槽的尺寸和驅(qū)動(dòng)軸密封的間隙均通過(guò)該構(gòu)件進(jìn)行調(diào)節(jié))。調(diào)節(jié)齒輪泵的驅(qū)動(dòng)力的原因是，隨著反應(yīng)混合物粘度的增加，齒輪泵所需要的驅(qū)動(dòng)力也隨之增加。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約8種變質(zhì)(平均)。在此使用的表述“變質(zhì)”指的是凝膠，高結(jié)晶產(chǎn)物和聚碳酸酯的熱劣化產(chǎn)物。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)40天后拆開(kāi)該齒輪泵時(shí)，變質(zhì)的反應(yīng)混合物粘著在蓋板和軸瓦之間，且直到驅(qū)動(dòng)軸和從動(dòng)軸的末端。反應(yīng)混合物的其它液體接觸部分幾乎保持與操作之前同樣的金屬光澤。實(shí)施例6以實(shí)施例5同樣的方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，用于支撐齒輪軸的軸瓦安裝到蓋板上，基本上消除了蓋板與軸瓦之間的空隙，將刮刀安裝在驅(qū)動(dòng)軸和從動(dòng)軸的末端。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約2種變質(zhì)(平均)。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)40天后拆開(kāi)該齒輪泵時(shí)，反應(yīng)混合物的其它液體接觸部分幾乎保持與操作之前同樣的金屬光澤。比較例3以實(shí)施例5同樣的方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，所使用的齒輪泵為這樣的齒輪泵前板，齒輪箱和后板由SUS316制造，用于潤(rùn)滑齒輪，軸和其它齒輪泵部件間潤(rùn)滑接觸部分的反應(yīng)混合物在潤(rùn)滑之后，返回到作為最終產(chǎn)物的反應(yīng)混合物中，用于支撐齒輪軸的軸瓦沒(méi)有安裝到蓋板上，因而在軸的末端沒(méi)有刮刀，基于垂直角度，反應(yīng)混合物的流道具有的收縮角度為60°，機(jī)械密封用于前齒輪泵以作為驅(qū)動(dòng)軸密封，在流道中反應(yīng)混合物入口處被斜切4mm所形成的級(jí)差，液體接觸部分的表面粗糙度設(shè)置為Rmax＝12.5μm，固定部分的密封為金屬—金屬密封。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約90種變質(zhì)(平均)。當(dāng)延長(zhǎng)操作時(shí)間時(shí)，存在著變質(zhì)數(shù)目趨于增加的趨勢(shì)。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)40天后拆開(kāi)該齒輪泵時(shí)，在用來(lái)潤(rùn)滑齒輪，軸和其它齒輪泵部件間接觸部分的反應(yīng)混合物流道中變色的反應(yīng)混合物粘著到齒輪軸的末端，且變色的反應(yīng)混合物殘留在蓋板與軸瓦之間的空隙中。軸的末端顯示出粘著其上的變質(zhì)反應(yīng)混合物的痕跡。用于前齒輪泵的作為驅(qū)動(dòng)軸密封的機(jī)械密封顯示出密封溶液泄漏其中的痕跡。變色反應(yīng)混合物也粘著到該反應(yīng)混合物流道的級(jí)差部分及聚碳酸酯流道中的小凹口部分。比較例4以實(shí)施例5同樣的方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，所使用的齒輪泵由SKD11制得，用于潤(rùn)滑齒輪，軸和其它齒輪泵部件間潤(rùn)滑接觸部分的反應(yīng)混合物在潤(rùn)滑之后，又返回到作為最終產(chǎn)物的反應(yīng)混合物中，用于支撐齒輪軸的軸瓦沒(méi)有安裝到蓋板上，因而在軸的末端沒(méi)有刮刀，基于垂直角度，反應(yīng)混合物的流道具有的收縮角度為60°，驅(qū)動(dòng)軸密封為壓蓋填料，在流道中反應(yīng)混合物入口處被斜切4mm所形成的級(jí)差，液體接觸部分的表面粗糙度設(shè)置為12.5μm，固定部分的密封為金屬—金屬密封。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約200種變質(zhì)(平均)。目測(cè)所獲得的反應(yīng)混合物，其呈棕色。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)40天后拆開(kāi)該齒輪泵時(shí)，變色的反應(yīng)混合物粘著到反應(yīng)混合物的所有流道中。變色反應(yīng)混合物粘著到用于潤(rùn)滑齒輪，軸和其它齒輪泵部件間接觸部分的反應(yīng)混合物流道的內(nèi)部，變色的反應(yīng)混合物殘留在蓋板與軸瓦之間的空隙中。軸的末端顯示出粘著其上的變質(zhì)反應(yīng)混合物的痕跡。實(shí)施例7基于1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷，將1.05mol的碳酸二苯酯加入到配有攪拌器的溶解槽中，槽的內(nèi)部用氮?dú)庵脫Q，在150℃下，2，2-雙(4-羥苯基)丙烷溶解于碳酸二苯酯中，然后，生成的混合物溶液傳送到保持在150℃的原料存儲(chǔ)槽中。
之后，將該混合物連續(xù)地加入到立式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在240℃，內(nèi)部壓力為1.333×10-6MPa，其配有分餾器和速率為60Kg/hr的攪拌器，1×10-6當(dāng)量的雙酚A二鈉鹽和1×10-4當(dāng)量的氫氧化四甲銨連續(xù)地加入到1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷中，通過(guò)從分餾器中移出生成的酚而使反應(yīng)進(jìn)行。使用齒輪泵，從與本發(fā)明法蘭連接的管線連續(xù)地排放獲得的反應(yīng)混合物。通過(guò)對(duì)其特性粘度的測(cè)量，獲取所獲得的反應(yīng)混合物的聚合度。其結(jié)果是，獲得了[η]為0.16的反應(yīng)混合物。
然后，將反應(yīng)混合物連續(xù)地加入到臥式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在270℃，內(nèi)部壓力為133×10-6MPa。
在將生成的酚移出到體系外的情況下，進(jìn)一步聚合該反應(yīng)混合物，連續(xù)地生產(chǎn)[η]為0.35的聚碳酸酯。
本實(shí)施例中法蘭的作用是用以連接臥式反應(yīng)器管線，臥式反應(yīng)器至臥式反應(yīng)器的連接管線，臥式反應(yīng)器至其出口管線及臥式反應(yīng)器的出口管線的連接件。
出口處的反應(yīng)混合物的粘度為300Pa.S。
該實(shí)施例中用以達(dá)到此目的的法蘭為組裝到加熱介質(zhì)夾套中的法蘭，其顯示在圖15中，由SUS316制得。反應(yīng)混合物接觸表面和管線及其套管金屬—金屬密封表面粗糙度Rmax為1.6μm，使用TIG焊接。由SUS316鍍銀制備的凹槽金屬O形環(huán)用于墊圈，該墊圈用預(yù)定的力矩緊固，提升溫度使其更加緊固。
該法蘭的耐熱溫度為300℃或更高，在真空壓力40,000×10-6MPa或更小情況下基本上不泄漏，其耐壓為15Mpa。
圖15中的法蘭與圖14中法蘭的區(qū)別在于，沒(méi)有凸槽部分(凸)207和沒(méi)有凹槽部分(凹)208，圖14中的加熱介質(zhì)夾套不能延伸到法蘭的頸圈(collar portion)上。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約15種變質(zhì)(平均)。在此使用的表述“變質(zhì)”指的是凝膠，高結(jié)晶產(chǎn)物和聚碳酸酯的熱劣化產(chǎn)物。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)30天后拆開(kāi)該法蘭時(shí)，反應(yīng)混合物接觸部分保持與操作之前同樣的金屬光澤，微量的變質(zhì)的聚碳酸酯樹(shù)脂產(chǎn)物粘著到金屬—金屬密封表面。實(shí)施例8以實(shí)施例7同樣方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，使用圖14中的法蘭替代圖15中所示的法蘭。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約2種變質(zhì)(平均)。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)30天后拆開(kāi)該法蘭時(shí)，反應(yīng)混合物接觸部分保持與操作之前同樣的金屬光澤，金屬—金屬密封表面也保持與操作之前同樣的金屬光澤。比較例5以實(shí)施例7同樣方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，使用與圖15類型相同的、沒(méi)有金屬O形環(huán)附件和沒(méi)有加熱介質(zhì)夾套的法蘭替代圖15中的法蘭，使用內(nèi)和外環(huán)置于其中的石棉螺旋形襯墊。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約55種幾乎白色的變質(zhì)(平均)。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)16天后拆開(kāi)該法蘭時(shí)，大量白色的外來(lái)物質(zhì)粘著到反應(yīng)混合物接觸部分，變質(zhì)的聚碳酸酯樹(shù)脂產(chǎn)物粘著到金屬—金屬密封表面。實(shí)施例9基于1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷，將1.05mol的碳酸二苯酯加入到配有攪拌器的溶解槽中，槽的內(nèi)部用氮?dú)庵脫Q，在150℃下，2，2-雙(4-羥苯基)丙烷溶解于碳酸二苯酯中，然后，生成的混合物溶液傳送到保持在150℃的原料存儲(chǔ)槽中。
之后，將該混合物連續(xù)地加入到立式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在240℃，內(nèi)部壓力為1.333×10-6MPa，其配有分餾器和速率為60Kg/hr的攪拌器，1×10-6當(dāng)量的雙酚A二鈉鹽和1×10-4當(dāng)量的氫氧化四甲銨連續(xù)地加入到1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷中，通過(guò)從分餾器中移出生成的酚而使反應(yīng)進(jìn)行。
使用齒輪泵，連續(xù)地排放獲得的反應(yīng)混合物。通過(guò)對(duì)其特性粘度的測(cè)量，獲取所獲得的反應(yīng)混合物的聚合度。其結(jié)果是，獲得了[η]為0.16的反應(yīng)混合物。
然后，將反應(yīng)混合物連續(xù)地加入到臥式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在270℃，內(nèi)部壓力為133×10-6MPa。在將生成的酚移出到體系外的情況下，進(jìn)一步聚合該反應(yīng)混合物，連續(xù)地生產(chǎn)[η]為0.35的聚碳酸酯。
使用齒輪泵，連續(xù)地排放獲得的反應(yīng)混合物。出口處的反應(yīng)混合物的粘度為270℃下的300Pa.S。
本發(fā)明的變徑管使用在管線的所有收縮和膨脹部分，該管線用以連接溶解槽至立式反應(yīng)器，齒輪泵，臥式反應(yīng)器和用于反應(yīng)混合物排放的齒輪泵及所有管道的支管。
本發(fā)明中所使用的管線和變徑管由SUS316制得，通過(guò)擦光，使其具有的表面粗糙度Rmax為1.6μm，具有基于垂直角度的收縮和膨脹角度為10°的偏心類型的變徑管，通過(guò)TIG焊接，以這樣的方式連接到管線上該變徑管的上部成水平。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約2種變質(zhì)(平均)。在此使用的表述“變質(zhì)”指的是凝膠，高結(jié)晶產(chǎn)物和聚碳酸酯的熱劣化產(chǎn)物。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)40天后，通過(guò)纖維光學(xué)鏡觀察該變徑管的液體接觸部分時(shí)，其幾乎保持與操作之前同樣的金屬光澤。然而，當(dāng)拆開(kāi)所使用的齒輪泵和閥門的液體接觸部分的收縮和膨脹部分進(jìn)行檢查時(shí)，粘結(jié)有痕跡量的棕色產(chǎn)物。實(shí)施例10以實(shí)施例9同于方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，所使用的齒輪泵和閥門的液體接觸部分的收縮和膨脹被設(shè)定為20°的垂直角度。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約8種變質(zhì)(平均)。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)40天后，通過(guò)纖維光學(xué)鏡觀察該齒輪泵和閥門的液體接觸表面時(shí)，其幾乎保持與操作之前同樣的金屬光澤。比較例6以實(shí)施例9同于方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，使用具有基于垂直角度的收縮和膨脹角度45°的同心類型的變徑管。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約15種變質(zhì)(平均)。當(dāng)延長(zhǎng)操作時(shí)間時(shí)，有增加外來(lái)物質(zhì)數(shù)目的趨勢(shì)。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)40天后，通過(guò)纖維光學(xué)鏡觀察該變徑管時(shí)，微量的棕色產(chǎn)物粘著到該變徑管的液體接觸表面。與液體接觸表面的較低部分相比，大量棕色產(chǎn)物粘著到液體接觸表面的較高部位，與收縮部分相比，大量棕色產(chǎn)物粘著到膨脹部分。實(shí)施例11基于1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷，將1.05mol的碳酸二苯酯加入到配有攪拌器的溶解槽中，槽的內(nèi)部用氮?dú)庵脫Q，在150℃下，2，2-雙(4-羥苯基)丙烷溶解于碳酸二苯酯中，然后，生成的混合物溶液傳送到保持在150℃的原料存儲(chǔ)槽中。
之后，將該混合物連續(xù)地加入到立式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在240℃，內(nèi)部壓力為1.333×10-6MPa，其配有分餾器和速率為60Kg/hr的攪拌器，1×10-6當(dāng)量的雙酚A二鈉鹽和1×10-4當(dāng)量的氫氧化四甲銨連續(xù)地加入到1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷中，通過(guò)從分餾器中移出生成的酚而使反應(yīng)進(jìn)行。
使用齒輪泵，連續(xù)地排放獲得的反應(yīng)混合物。通過(guò)對(duì)其特性粘度的測(cè)量，獲取所獲得的反應(yīng)混合物的聚合度。其結(jié)果是，獲得了[η]為0.16的反應(yīng)混合物。
然后，將反應(yīng)混合物連續(xù)地加入到臥式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在270℃，內(nèi)部壓力為133×10-6MPa。在將生成的酚移出到體系外的情況下，進(jìn)一步聚合該反應(yīng)混合物，連續(xù)地生產(chǎn)[η]為0.35的聚碳酸酯。出口處的反應(yīng)混合物的粘度為270℃下的300Pa.S。
本發(fā)明所使用的管線和彎曲部分采用彎管器進(jìn)行冷彎曲，材料由SUS316制得，通過(guò)液體磨光和擦光進(jìn)行拋光，使其具有的表面粗糙度Rmax為1.6μm。管線的曲率為管線內(nèi)徑的9倍。該管線通過(guò)TIG焊接進(jìn)行連接。
在該實(shí)施例中，本發(fā)明的彎曲部分用于所有的管線彎曲部分，其中該管線用以連接溶解槽至立式反應(yīng)器，齒輪泵，臥式反應(yīng)器和用于抽出聚碳酸酯的齒輪泵，以及用于傳送反應(yīng)混合物的這些管線的所有支管。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約2種變質(zhì)(平均)。在此使用的表述“變質(zhì)”指的是凝膠，高結(jié)晶產(chǎn)物和聚碳酸酯的熱劣化產(chǎn)物。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)40天后，通過(guò)纖維光學(xué)鏡觀察該管線內(nèi)部時(shí)，反應(yīng)混合物接觸部分幾乎保持與操作之前同樣的金屬光澤。比較例7以實(shí)施例11同樣方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，由JIS B 2312-1986確定的彎管被用作具有彎曲部分的管線。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約15種變質(zhì)(平均)。當(dāng)延長(zhǎng)操作時(shí)間時(shí)，有增加外來(lái)物質(zhì)數(shù)目的趨勢(shì)。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)40天后，通過(guò)纖維光學(xué)鏡觀察該彎管內(nèi)部時(shí)，微量棕色產(chǎn)物粘著到該彎管的液體接觸表面。實(shí)施例12基于1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷，將1.05mol的碳酸二苯酯加入到配有攪拌器的溶解槽中，槽的內(nèi)部用氮?dú)庵脫Q，在150℃下，2，2-雙(4-羥苯基)丙烷溶解于碳酸二苯酯中，然后，生成的混合物溶液傳送到保持在150℃的原料存儲(chǔ)槽中。
之后，將該混合物連續(xù)地加入到立式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在240℃，內(nèi)部壓力為1.333×10-6MPa，其配有分餾器和速率為60Kg/hr的攪拌器，1×10-6當(dāng)量的雙酚A二鈉鹽和1×10-4當(dāng)量的氫氧化四甲銨連續(xù)地加入到1mol2，2-雙(4-羥苯基)丙烷中，通過(guò)從分餾器中移出生成的酚而使反應(yīng)進(jìn)行。
使用齒輪泵，連續(xù)地排放獲得的反應(yīng)混合物。通過(guò)對(duì)其特性粘度的測(cè)量，獲取所獲得的反應(yīng)混合物的聚合度。其結(jié)果是，獲得了[η]為0.16的反應(yīng)混合物。
然后，將反應(yīng)混合物連續(xù)地加入到臥式反應(yīng)器中，該反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在270℃，內(nèi)部壓力為133×10-6MPa。在將生成的酚移出到體系外的情況下，進(jìn)一步聚合該反應(yīng)混合物，連續(xù)地生產(chǎn)[η]為0.35的聚碳酸酯。使用本發(fā)明的齒輪泵和變徑管，連續(xù)排放所獲得的反應(yīng)混合物。出口處的反應(yīng)混合物的粘度為270℃下的300Pa.S。
在本發(fā)明中，本發(fā)明的法蘭，變徑管，彎管，閥門和齒輪泵用于所有法蘭，管線的收縮，膨脹和彎曲部分和作為傳送部件的閥門，及用于這些傳送部件的支管，這些部件安裝在由溶解槽，立式反應(yīng)器，齒輪泵，臥式反應(yīng)器和用于排放聚碳酸酯的齒輪泵構(gòu)成的生產(chǎn)線中，其顯示如圖1。
本發(fā)明的傳送部件具有的耐熱溫度為300℃，在40,000×10-6MPa或更小的真空壓力下，基本上不泄漏，其耐壓為15Mpa。
至于所使用的傳送部件的液體接觸部分的材料，齒輪泵由SUS420J2制得，其它部件由SUS316制得。由SUS316鍍銀制備的凹槽金屬O形環(huán)用于墊圈，該墊圈用預(yù)定的力矩緊固，提升溫度使其更加緊固。
本發(fā)明的所有傳送部件由加熱介質(zhì)夾套進(jìn)行保溫，以此防止反應(yīng)混合物溫度低于每一反應(yīng)器的溫度。通過(guò)液體拋光和擦光，使液體接觸部分的表面粗糙度Rmax為1.6μm，使其平滑，基本上沒(méi)有級(jí)差，每個(gè)傳送部件的金屬接觸表面粗糙度Rmax為1.6μm。TIG焊接用于焊接部分。
除具有基于垂直角度的收縮和膨脹角度20°的齒輪泵的入口部分之外，本發(fā)明的所有流道具有垂直角度10°，對(duì)其進(jìn)行冷彎曲以確保曲率為流道內(nèi)徑的9倍。
用于管線部分的變徑管為圖20中顯示的偏心類型變徑管，其以如此方式進(jìn)行安裝其上部是水平的。
本發(fā)明的法蘭組裝到加熱介質(zhì)夾套中，其如圖14顯示。
使用本發(fā)明的齒輪泵，將用來(lái)潤(rùn)滑齒輪，軸和其它齒輪泵部件間的接觸部分的反應(yīng)混合物排出泵外，使其不再返回到作為最終產(chǎn)物的反應(yīng)混合物中。壓蓋填料用作前齒輪泵驅(qū)動(dòng)軸的密封，拉別令密封用作后齒輪泵驅(qū)動(dòng)軸的密封。
將前齒輪泵的輸送壓力調(diào)節(jié)至1Mpa，將后齒輪泵的輸送壓力調(diào)節(jié)至3Mpa。
用于支撐齒輪軸的軸瓦安裝到蓋板上，基本上消除了蓋板與軸瓦之間的空隙，將刮刀安裝在驅(qū)動(dòng)軸和從動(dòng)軸的末端。
本發(fā)明的閥門為圖8顯示的Y形球閥，使閥柄的直徑基本上等于管線的內(nèi)徑，具有不干擾反應(yīng)混合物流動(dòng)的平滑彎曲表面的墊片置于閥柄的末端。閥座由STELLITE FACE#6制得。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約1種變質(zhì)(平均)。在此使用的表述“變質(zhì)”指的是凝膠，高結(jié)晶產(chǎn)物和熱劣化的聚碳酸酯產(chǎn)物。同樣地，在運(yùn)轉(zhuǎn)90天后，計(jì)算變質(zhì)的數(shù)目，基于1Kg的聚碳酸酯，其同樣保持在約1。如果考慮到取樣時(shí)變質(zhì)的混合物，那么估計(jì)在聚碳酸酯的生產(chǎn)期間，基本上沒(méi)有形成變質(zhì)。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)90天后，通過(guò)纖維光學(xué)鏡觀察該傳送部件時(shí)，反應(yīng)混合物的液體接觸部分幾乎保持與操作前一樣的金屬光澤。實(shí)施例13以實(shí)施例12同樣的方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，使用圖15中沒(méi)有金屬O形環(huán)附件部分和沒(méi)有加熱介質(zhì)夾套的法蘭替代在從前齒輪泵到聚碳酸酯排放部分的生產(chǎn)線中使用的法蘭，使用有內(nèi)和外環(huán)置于其內(nèi)的石棉螺旋形襯墊。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約5-10種變質(zhì)(平均)。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)16天后，通過(guò)纖維光學(xué)鏡觀察該傳送部件時(shí)，除法蘭外的反應(yīng)混合物的液體接觸部分幾乎保持與操作前一樣的金屬光澤。大量白色外來(lái)物質(zhì)粘著到法蘭部分的液體接觸部分，棕色變質(zhì)產(chǎn)物粘著到法蘭間的墊圈上。實(shí)施例14以實(shí)施例12同樣的方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，齒輪泵，其中前板，齒輪箱和后板由SUS316制得，用于潤(rùn)滑齒輪，軸和氣體齒輪泵部件間的接觸部分的反應(yīng)混合物返回到該反應(yīng)混合物中，再一次潤(rùn)滑之后，其將成為一種產(chǎn)品，用于支撐齒輪軸的軸瓦沒(méi)有安裝到蓋板上，在該軸的末端沒(méi)有刮刀，基于垂直角度，在齒輪泵入口處流道的收縮角度為60°，機(jī)械密封用于前齒輪泵，液體接觸部分的表面粗糙度Rmax為12.5μm，固定部分的密封為金屬—金屬密封，以此替代本發(fā)明的齒輪泵。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約40種變質(zhì)(平均)。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)16天后，通過(guò)纖維光學(xué)鏡觀察該傳送部件時(shí)，除法蘭外的反應(yīng)混合物的液體接觸部分幾乎保持與操作前一樣的金屬光澤。當(dāng)拆開(kāi)檢查該齒輪泵時(shí)，用于潤(rùn)滑齒輪，軸和氣體齒輪泵部件間的接觸部分的變色反應(yīng)混合物粘著到流道的內(nèi)部，棕色變質(zhì)的產(chǎn)物粘著于蓋板與軸瓦之間。軸的末端顯示出粘著其上的棕色產(chǎn)物的痕跡。用于前齒輪泵的作為驅(qū)動(dòng)軸密封的機(jī)械密封顯示出密封溶液泄漏于其中的痕跡且混合到該反應(yīng)混合物中。實(shí)施例15以實(shí)施例12同樣的方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，不同的是，圖5中的T形球閥用作立式反應(yīng)器和臥式反應(yīng)器之間的閥門，替代本發(fā)明的閥門。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)10天之后，在臥式反應(yīng)器的出口處取樣1Kg所獲聚合物，將其溶解在的二氯甲烷中，用30μm目的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，基于1Kg的聚碳酸酯，在過(guò)濾器中檢測(cè)到約50種變質(zhì)(平均)。在該閥門正常工作之后，在過(guò)濾器上有數(shù)不清的變質(zhì)。
除非將前齒輪泵的輸送壓力升高到1.2MPa，否則不能供應(yīng)所需量的反應(yīng)混合物。
當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)16天后，通過(guò)纖維光學(xué)鏡觀察該傳送部件時(shí)，除閥門部分外的反應(yīng)混合物的液體接觸部分幾乎保持與操作前一樣的金屬光澤。然而，當(dāng)拆開(kāi)檢查該閥門時(shí)，大量的白色和棕色產(chǎn)物粘著到閥門輪盤的背側(cè)及在閥門輪盤背側(cè)形成的停留部分。棕色產(chǎn)物部分粘著到劇烈改變閥門流動(dòng)的位置。
在由熔融聚合生產(chǎn)聚碳酸酯的工業(yè)方法中，反應(yīng)混合物的停留受到抑制，使聚合物的變質(zhì)產(chǎn)物的生成最少，作為光學(xué)記錄媒體基質(zhì)的高質(zhì)量聚碳酸酯可由如下獲得具有特定結(jié)構(gòu)和特性的(1)閥門，(2)齒輪泵，(3)法蘭和(4)流道。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物熔融縮聚生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中，在該生產(chǎn)方法中，使用(1)閥門，(2)泵，(3)法蘭和(4)流道它們具有如下結(jié)構(gòu)和特性(1)閥門Y形球閥，其具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成；(2)齒輪泵該齒輪泵具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，輸送壓力為1Mpa或更高，液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，其具有這樣的一種結(jié)構(gòu)在40,000×10-6MPa或更小的真空度下，能夠排放反應(yīng)混合物，和用于潤(rùn)滑齒輪、軸和其它齒輪泵部件間接觸部分的反應(yīng)混合物不返回到該泵中，而是排放到該泵外；(3)法蘭該法蘭具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，在該法蘭中具有加熱介質(zhì)夾套；和(4)流道該流道具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，其在20°或更小的垂直角度下發(fā)生收縮和/或膨脹，和其表面平滑沒(méi)有級(jí)差。
2.一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物熔融縮聚生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中，在該生產(chǎn)方法中，使用(1)閥門，(2)齒輪泵和(3)法蘭它們具有如下結(jié)構(gòu)和特性(1)閥門Y形球閥，其具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10- 6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成；(2)齒輪泵該齒輪泵具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，輸送壓力為1Mpa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，其具有這樣的一種結(jié)構(gòu)在40,000×10-6MPa或更小的真空度下，能夠排放反應(yīng)混合物，和用于潤(rùn)滑齒輪、軸和其它齒輪泵部件間接觸部分的反應(yīng)混合物不返回到該泵中，而是排放到該泵外；(3)法蘭該法蘭具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，在該法蘭中具有加熱介質(zhì)夾套。
3.一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物熔融縮聚生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中，在該生產(chǎn)方法中，使用(1)閥門，(2)齒輪泵和(3)法蘭中的至少兩種部件，它們具有如下結(jié)構(gòu)和特性(1)閥門Y形球閥，其具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10- 6MPa或更小的真空度下，基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成；(2)齒輪泵該齒輪泵具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，輸送壓力為1Mpa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，其具有這樣的一種結(jié)構(gòu)在40,000×10-6MPa或更小的真空度下，能夠排放反應(yīng)混合物，和用于潤(rùn)滑齒輪、軸和其它齒輪泵部件間接觸部分的反應(yīng)混合物不返回到該泵中，而是排放到該泵外；(3)法蘭該法蘭具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，在該法蘭中具有加熱介質(zhì)夾套。
4.權(quán)利要求3的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中使用具有以下結(jié)構(gòu)和特性的流道(4)(4)流道該流道具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，其在20°或更小的垂直角度下發(fā)生收縮和/或膨脹，和其表面平滑沒(méi)有級(jí)差。
5.一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物熔融縮聚生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中，在該生產(chǎn)方法中，使用(1)閥門，(2)齒輪泵和(3)法蘭中的至少一種部件，它們具有如下結(jié)構(gòu)和特性(1)閥門Y形球閥，其具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10- 6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成；(2)齒輪泵該齒輪泵具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，輸送壓力為1Mpa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，其具有這樣的一種結(jié)構(gòu)在40,000×10-6MPa或更小的真空度下，能夠排放反應(yīng)混合物，和用于潤(rùn)滑齒輪、軸和其它齒輪泵部件間接觸部分的反應(yīng)混合物不返回到該泵中，而是排放到該泵外；(3)法蘭該法蘭具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，在該法蘭中具有加熱介質(zhì)夾套。
6.權(quán)利要求5的聚碳酸酯樹(shù)脂樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中使用具有以下結(jié)構(gòu)和特性的流道(4)(4)流道該流道具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，其在20°或更小的垂直角度下發(fā)生收縮和/或膨脹，和其表面平滑沒(méi)有級(jí)差。
7.一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物熔融縮聚生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中，在該生產(chǎn)方法中，使用(1)閥門，(2)齒輪泵和(3)法蘭和(4)流道中的至少一種部件，它們具有如下結(jié)構(gòu)和特性(1)閥門Y形球閥，其具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10- 6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成；(2)齒輪泵該齒輪泵具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，輸送壓力為1Mpa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，其具有這樣的一種結(jié)構(gòu)在40,000×10-6MPa或更小的真空度下，能夠排放反應(yīng)混合物，和用于潤(rùn)滑齒輪、軸和其它齒輪泵部件間接觸部分的反應(yīng)混合物不返回到該泵中，而是排放到該泵外；(3)法蘭該法蘭具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，在該法蘭中具有加熱介質(zhì)夾套。(4)流道該流道具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，其在20°或更小的垂直角度下發(fā)生收縮和/或膨脹，和其表面平滑沒(méi)有級(jí)差。
8.一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物熔融縮聚生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中，在該生產(chǎn)方法中，使用具有如下結(jié)構(gòu)和特性的(1)閥門(1)閥門Y形球閥，其具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10- 6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成。
9.權(quán)利要求8的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中Y形球閥的閥柄與該閥柄插入閥體的部分基本上具有相同的的厚度。
10.權(quán)利要求8或9的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，當(dāng)打開(kāi)閥門時(shí)，Y形球閥的閥柄末端部分和該閥上部管狀部分的內(nèi)表面形成平滑彎曲表面。
11.權(quán)利要求8～10中任一項(xiàng)的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中O形環(huán)置于Y形球閥的閥柄上，以此密封該閥柄和閥柄插入閥體那部分之間的空隙。
12.權(quán)利要求8～11中任一項(xiàng)的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，Y形球閥的液體接觸部分的表面粗糙度為10μm或更小。
13.一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物熔融縮聚生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中，在該生產(chǎn)方法中，使用具有如下結(jié)構(gòu)和特性的(2)齒輪泵(2)齒輪泵該齒輪泵具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，輸送壓力為1Mpa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，其具有這樣的一種結(jié)構(gòu)在40,000×10-6MPa或更小的真空度下，能夠排放反應(yīng)混合物，和用于潤(rùn)滑齒輪、軸和其它齒輪泵部件間接觸部分的反應(yīng)混合物不返回到該泵中，而是排放到該泵外。
14.權(quán)利要求13的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，該齒輪泵包括用于防止反應(yīng)混合物停留在齒輪軸末端的刮刀。
15.權(quán)利要求13或14的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，用于支撐齒輪軸的軸瓦固定到蓋板上，在齒輪泵的蓋板與軸瓦之間基本上沒(méi)有空隙。
16.權(quán)利要求13～15中任一的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，在齒輪泵的反應(yīng)混合物入口處的流道具有收縮角度45°或更小，其為平滑表面而沒(méi)有級(jí)差。
17.權(quán)利要求13～16中任一的聚碳酸酯生產(chǎn)方法，其中，齒輪泵的液體接觸部分的表面粗糙度為10μm或更小。
18.權(quán)利要求13～17中任一的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，壓蓋填料用作齒輪泵驅(qū)動(dòng)軸的軸密封材料。
19.權(quán)利要求13～17中任一的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，拉別令密封用作齒輪泵驅(qū)動(dòng)軸的軸密封材料。
20.權(quán)利要求13～19中任一的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，凹槽金屬O形環(huán)用以密封齒輪泵的固定部分。
21.一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物熔融縮聚生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中，在該生產(chǎn)方法中，使用具有如下結(jié)構(gòu)和特性的(3)法蘭(3)法蘭該法蘭具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，在該法蘭中具有加熱介質(zhì)夾套。
22.權(quán)利要求21的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，該法蘭具有凹槽形墊圈座。
23.權(quán)利要求21或22的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，用于連接閥門的墊圈具有一個(gè)金屬O形環(huán)。
24.權(quán)利要求21～23中任一的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，墊片夾在法蘭之間。
25.權(quán)利要求21～24中任一的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，法蘭的液體接觸部分的表面粗糙度為10μm或更小。
26.一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物熔融縮聚生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法，其中，在該生產(chǎn)方法中，使用具有如下結(jié)構(gòu)和特性的(4)流道(4)流道該流道具有150℃或更高的耐熱溫度，在40,000×10-6MPa或更小的真空度下基本上不泄漏，其耐壓為0.1MPa或更高，其液體接觸部分是從能夠抵抗由芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物的反應(yīng)所形成的單羥基化合物的腐蝕作用的材料制成，其在20°或更小的垂直角度下發(fā)生收縮和/或膨脹，和其表面平滑沒(méi)有級(jí)差。
27.權(quán)利要求26的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，流道的收縮和/或膨脹部分為一種變徑管。
28.權(quán)利要求26的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中該流道為一種管線。
29.權(quán)利要求28的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，該管線彎曲部分的曲率為該管線內(nèi)徑的5倍或更多。
30.權(quán)利要求28的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中該管線通過(guò)套管連接。
31.權(quán)利要求26的聚碳酸酯樹(shù)脂生產(chǎn)方法，其中，流道的液體接觸部分的表面粗糙度為10μm或更小。
全文摘要
一種通過(guò)芳族二醇化合物和碳酸二酯化合物熔融縮聚生產(chǎn)聚碳酸酯樹(shù)脂的方法,其中在該生產(chǎn)方法中,使用具有特定結(jié)構(gòu)和特性的(1)閥門,(2)齒輪泵,(3)法蘭和(4)流道。根據(jù)本發(fā)明可以工業(yè)規(guī)模獲得高質(zhì)量的聚碳酸酯。
文檔編號(hào)C08G64/30GK1242386SQ9911092
公開(kāi)日2000年1月26日 申請(qǐng)日期1999年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月4日
發(fā)明者植西和宏, 下成正志, 佐脅透, 佐佐木勝司 申請(qǐng)人:帝人株式會(huì)社