專利名稱：：管道式高剪切分散乳化機連續(xù)界面光氣法合成聚碳酸酯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：界面光氣法聚碳酸酯合成反應(yīng)技術(shù)和設(shè)備。
背景技術(shù)：
：連續(xù)界面法聚碳酸酯的合成技術(shù)，日本特公昭(4841.957;5222，099)曾介紹了一種在二步法的節(jié)流混合管式反應(yīng)器，該技術(shù)的特點是預(yù)先制備齊聚物溶液，然后使其與含催化劑、分子量調(diào)節(jié)劑的雙酚A鈉鹽溶液混合；該技術(shù)的主要缺點是溶液在反應(yīng)器中的停留時間長，達半小時左右，且節(jié)流混合反應(yīng)器阻力非常大，對物料粘度大的反應(yīng)液并不適應(yīng)；德國專利(Ger.Pat.2,305.144)所采用的噴射混合式反應(yīng)器，雖然時空效率很高，但同樣存在著阻力偏大的情況，而且工業(yè)放大有困難。德國專利(Ger.Pat.2410.716)采用節(jié)流混合管式反應(yīng)器，針對的是氯苯作溶劑的場合，其反應(yīng)器由于阻力大，需要加泵，設(shè)置循環(huán)回路，設(shè)計上相當復(fù)雜。國內(nèi)申請專利"三光氣連續(xù)生產(chǎn)聚碳酸酯的方法"(申請?zhí)?006101283554)上報道了利用管線式高剪切分散乳化機連續(xù)合成聚碳酸酯的技術(shù)，但是是針對三光氣作為原料的場合。該申請繼承了"三光氣連續(xù)法生產(chǎn)聚碳酸酯的方法(申請?zhí)?006101283554)"的優(yōu)點，并把它擴展到以光氣為原料的界面法生產(chǎn)聚碳酸酯的領(lǐng)域。管線式分散乳化機是一種相混合設(shè)備，以前多被應(yīng)用于牛奶業(yè)等需要兩相混合的領(lǐng)域；把它應(yīng)用于界面法聚碳酸酯生產(chǎn)中雙酚A鈉鹽和光氣二氯甲烷溶液的混合，旨在利用其充分完美的混合性能，達到兩相的充分完全的混合，以實現(xiàn)合成聚碳酸酯分子量的同步均勻增長。實驗表明，管線式分散乳化機應(yīng)用于光氣界面法聚碳酯生產(chǎn)，可以獲得完美的效果，極大地提高反應(yīng)速度，使聚碳酸酯分子量達到非常均勻的分布。光氣界面法生產(chǎn)聚碳酸酯，是一種已知的方法其化學(xué)方程式為按照通常的方法，將雙酚A溶于氫氧化鈉形成的酚鈉鹽的水相溶液，光氣則用二氯甲垸吸收，使之溶于二氯甲垸溶液中形成光氣的二氯甲烷溶液，然后利用這兩相體系，進行充分的相接觸，完成界面的縮聚反應(yīng)，實現(xiàn)聚碳酸酯鏈的增長。上述界面法聚合所用的溶劑，是二氯甲烷，或者二氯甲烷和氯苯以一定比例的混合物。管線式高剪切分散乳化機可以是一臺、二臺，三臺，四臺，或者五臺，或者多臺。它們之間用管道連接；在第一臺管線式乳化機之前，有一個T字型的接口，分別連著雙酚A鈉鹽溶液和光氣二氯甲烷溶液的管線。在T字型的部位有一個混合器，以使兩相物料進行初步的混合。連接分散乳化機的管線的管徑要保證物料在管道中的流動速度達到0.5米/秒以上的速度，以保證物料在管道中不會分層。為了控制聚碳酸酯中沒有小分子產(chǎn)品，分子量調(diào)節(jié)劑和應(yīng)當在第一個乳化機后部加入，并在此控制PH值在10-13之間，以控制反應(yīng)的進行的程度，為此，在這里有必要進行PH值的連續(xù)檢測。物料從一個管線乳化機出口，進入下一個乳化機，被進一步混合分散，使生成的膠液相與酚鈉鹽兩相的充分接觸，繼續(xù)聚碳酸酯分子量的增長，然后進入管道，再進入下一個管線乳化機…這樣，從最后一個乳化機出來后，分子量的增長已經(jīng)完成，并且聚碳酸酯的封端也已經(jīng)完成，沒有封端的產(chǎn)品數(shù)不到總數(shù)的5%。在酚鈉鹽溶液需要加入催化劑和抗氧化劑，以防止酚鈉的氧化副反應(yīng)發(fā)生，并保證生成的氯甲酸基團等能夠繼續(xù)進行縮聚反應(yīng)。并且，為了保證聚碳酸酯分子量的連續(xù)增長，并且不至出現(xiàn)氯甲酸酯基團的端基，反應(yīng)體系應(yīng)控制PH值在規(guī)定的范圍之內(nèi)，并加入催化劑，催化劑為吡啶堿和叔胺等有機堿類，并且，在最后的管線乳化機出口，應(yīng)進行連續(xù)的PH值的在線檢測。為控制最后的出料是水包油型的乳液，分離后的廢水相和油相的比應(yīng)當大于1.2。這樣，出料不用酸化就可以分層，并且，分層后的原膠液中含水相小于0.8°/。，便于以后的清洗。把多個管線式高剪切分散乳化機用管道連接，就組成了特殊的管式反應(yīng)裝置，這個反應(yīng)器由混合部分和物料的運行管線部分組成，這種組成，可以保證反應(yīng)物料分子量增長呈現(xiàn)出良好的線性特征。從最后的管線式乳化機出來的物料經(jīng)靜置分離，然后經(jīng)過酸洗水洗，分離，最后脫除溶劑，用螺桿擠出，成為聚碳酸酯切片，這都是熟知的過程。具體實例有機相——200升的有機相中含光氣18公斤，降溫至0°C。水相——200升中含雙酚A22.8公斤，氫氧化鈉10公斤，亞硫酸氫鈉200克，催化劑300克(催化劑為吡啶等有機堿類)，分子量調(diào)節(jié)劑在第一臺乳化機后部加入。將上述有機相和水相兩相物料按一定的體積流量比配料，出料水相的PH值在10-13調(diào)節(jié)兩相配料比。從管式反應(yīng)器出料后經(jīng)過分層除鹽，洗滌，分離，蒸發(fā)溶劑，噴射造粒，即得聚碳酸酯產(chǎn)品，收率以雙酚A計為98.5e/c)。實驗獲得的產(chǎn)品品質(zhì)如下原膠液及樹酯產(chǎn)品質(zhì)量分析測試表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>圖1:工藝流程圖權(quán)利要求1、一種以管道式高剪切分散乳化機連續(xù)界面光氣法合成聚碳酸酯的方法，其特征在于①采用1臺或者多臺高剪切分散管道乳化機用于光氣二氯甲烷溶液和雙酚A鈉鹽溶液的接觸反應(yīng)。②在第一臺乳化機后部加入分子量調(diào)節(jié)劑進行封端，減少生成的聚碳酸酯的端羥基數(shù)并控制聚碳酸酯的分子量。③在水相中加入少量的有機堿作為催化劑。④連接乳化機的管線作為反應(yīng)設(shè)備的一部分，在管區(qū)物料的線速度應(yīng)＞50厘米/秒。2、按權(quán)利要求l所述方法，其特征在于進料的精確配料比通過反應(yīng)后水相PH值在1013來反饋調(diào)節(jié)。3、按權(quán)利要求l所述的方法所用的設(shè)備，其特征在于進入乳化機前部的物料由混料器進行初混和。4、按權(quán)利要求l所述的方法所用的設(shè)備，其特征在于由1臺或者多臺管道式高剪切分散乳化機作為混料器后的主要兩相混合設(shè)備。5、按權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于混料器為T狀靜態(tài)混合器，進料管為節(jié)流管。6、按權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征為混料器用動態(tài)混合器如離心泵混合器或者單級高剪切乳化混合機。全文摘要利用管道式高剪切分散乳化機，做為界面光氣法聚碳酸酯合成中兩相混合的關(guān)鍵設(shè)備，連續(xù)合成聚碳酸酯。該方法比傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器、噴射混合反應(yīng)器和和高剪切管式反應(yīng)器有著更多的優(yōu)點，可以使反應(yīng)的時-空強度提高數(shù)百倍，使聚碳酸酯分子量更均勻，生產(chǎn)過程更易控制，反應(yīng)更接近于一維的線性反應(yīng)。文檔編號C08G64/24GK101525431SQ20091000378公開日2009年9月9日申請日期2009年1月22日優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日發(fā)明者云趙申請人:趙云;陳潔華