合。形成碳酸酯鍵的界面聚合 反應(yīng)可以使用光氣作為碳酸酯前體,并且稱為光氣化反應(yīng)。在通過界面聚合而不是使用二 羧酸或二醇自身制備聚酯-聚碳酸酯中,可以使用酸或二醇的反應(yīng)衍生物,如相應(yīng)的?;?鹵,特別可以使用酰二氯和酰二溴。因此,例如,代替使用間苯二甲酸、對苯二甲酸、或包含 前述酸的至少一種的組合,可以使用間苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯、或包含前述二氯化物的 至少一種的組合。
[0050] 能夠用作界面聚合中的催化劑的叔胺為脂肪族叔胺如三乙胺和三丁胺,脂環(huán)族 叔胺如N,N-二乙基環(huán)己胺以及芳香族叔胺諸如N,N-二甲基苯胺??梢允褂玫南噢D(zhuǎn)移 催化劑是式(R 3)4Q+X的催化劑,其中,每個R3相同或不同并且是C i i。烷基基團;Q是氮 或磷原子;并且X是鹵原子或C1 s烷氧基基團或C 6 18芳氧基基團。相轉(zhuǎn)移催化劑的實 ? (CH3 (CH2) 3)4NX, (CH3 (CH2) 3)4PX, (CH3 (CH2) 5) 4NX, (CH3 (CH2) 6) 4NX, (CH3 (CH2) 4)4nx, CH3 (CH3 (CH2) 3) 3NX、以及 CH3 (CH3 (CH2) 2) 3NX,其中,X 是 Cl、Br、C1 s烷氧基基團或 C 6 1S芳氧 基基團。每種都基于光氣化混合物中雙酚的重量,相轉(zhuǎn)移催化劑的有效量可以是0. 1至10 重量百分數(shù)(wt % ),或0. 5wt %至2wt %。
[0051] 在聚合過程中,可以通過添加支化劑制備支鏈聚碳酸酯嵌段。這些支化劑包括 含有選自以下的至少三種官能團的多官能有機化合物:羥基、羧基、羧酸酐、鹵代甲酰基、 以及前述官能團的混合物。具體實例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三氯(trimellitic trichloride)、三對羥苯乙烷、靛紅雙酚、三酚TC(1,3,5_三((對羥基苯基)異丙基)苯)、 三酚PA(4(4(1,1-二(對羥基苯基)_乙基)α、α-二甲基芐基)苯酚)、4_氯甲?;彵?二甲酸酐、苯均三酸、和二苯甲酮四羧酸??梢冤? 〇5wt%至2. Owt%的水平添加支化劑。
[0052] 在聚合期間可以包括封端劑(還稱為止鏈劑或鏈終止劑)以提供末端基團。基于 聚碳酸酯的期望特性選擇封端劑(并且因此末端基團)。通過以下舉例說明示例性封端劑: 單環(huán)苯酚如苯酚和(;-(: 22烷基取代的苯酚如對枯基苯酚、間苯二酚單苯甲酸酯、和對丁基苯 酚和叔丁基苯酚、二元酚的單醚如對甲氧基苯酚、和具有支鏈烷基取代基(具有8至9個碳 原子)的烷基取代的苯酸、4-取代-2-羥基二苯甲酮和它們的衍生物、水楊酸芳基酯、二元 酚的單酯如間苯二酚單苯甲酸酯、2-(2-羥基芳基)苯并三唑和它們的衍生物、2-(2-羥基 芳基)-1,3, 5-三嗪和它們的衍生物等;單羧酸氯如苯甲酰氯X1-C2JI基取代的苯甲酰氯、 對甲基苯甲酰氯(toluoyl chloride)、溴苯甲酰氯、肉桂酰氯、以及4-橋亞甲基四氫鄰苯 二甲酰亞胺基苯甲酰氯、多環(huán)的單羧酸氯如偏苯三酸酐酰氯和萘甲酰氯、脂肪族單羧酸的 官能化氯化物,如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯;以及單氯甲酸酯如氯甲酸苯酯、氯甲酸烷基取 代的苯酯、氯甲酸對枯基苯酯、以及甲苯氯甲酸酯??梢允褂貌煌哪┒嘶鶊F的組合。
[0053] 生產(chǎn)聚碳酸酯的界面聚合法生產(chǎn)通常包括水、離子、以及催化劑的水(鹽水)相和 包括聚碳酸酯和溶劑、以及催化劑和離子的有機(聚合物)相的混合物??梢越?jīng)由包括熱交 換器以將所得到的混合物加熱至大于或等于有機相溶劑的沸點(T b)的升高的溫度的純化 過程純化混合物。升高的溫度可以大于或等于40°C,具體地,40°C至150°C,更具體地,50°C 至120°C,甚至具體地,60°C至100°C。
[0054] 用于純化過程的裝置可以包括位于分離單元前的熱交換器,分離單元起到將聚合 產(chǎn)物混合物的有機相和含水相分離的作用。具體地,聚合混合物可以在熱交換器中加熱并 且可以導(dǎo)向非離心分離單元,諸如,傾析器、聚結(jié)器、凝結(jié)傾析器、提取柱等,其中,可以在升 高的壓力下操作分離單元以防止或減少混合物中溶劑蒸發(fā)。因此,壓力可以大于大氣壓力 并且可以足夠高以在升高的壓力下將溶劑保持在其沸點以下。升高的壓力可以大于101. 3 千帕斯卡(kPa),具體地,大于101.3kPa至202. 6kPa。例如,對于二氯甲燒,升高的壓力可 以大于101. 3千帕斯卡(kPa),具體地,大于101. 3至202. 6kPa。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以 容易確定其他溶劑(諸如,氯乙烯)的合適的升高的壓力。
[0055] 可以在提取離子之前從分離的有機相中提取催化劑,或者可以在單個提取過程中 提取催化劑和離子。例如,可以通過提?。ɡ?,用酸洗水溶液)從有機相中去除催化劑以 生產(chǎn)包含聚碳酸酯的減少催化劑的有機流。減少催化劑的有機流可以在強烈的攪拌下與含 水流(例如,水)混合,并且可以將包含剩余離子的含水相與有機相分離以產(chǎn)生純化的聚碳 酸酯流。然后可以將純化的聚碳酸酯流引入到例如閃蒸箱以從純化的聚碳酸酯流中去除溶 劑蒸氣并且提高純化的聚碳酸酯的濃度。
[0056] 同樣地,熱交換器可以位于不是離心機的任何單元之前。例如,熱交換器可以位于 水滴聚結(jié)器或分離單元之前,分離單元用于從將離子和催化劑中的一者或兩者與有機相分 開。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解,如果在純化過程中在熱交換器下游使用離心機,被加熱 的流在進入離心機之前可被冷卻。還應(yīng)當理解的是,例如,在聚碳酸酯已被純化之后通過使 溶劑減壓并且在閃蒸箱中蒸發(fā)溶劑可在后續(xù)處理步驟中回收通過熱交換器輸入到系統(tǒng)中 的任何熱量。
[0057] 圖1示出了包含含水相和有機相的產(chǎn)物混合物可經(jīng)由栗P從槽T進料至聚結(jié)器 20中以增加混合物中含水相液滴的尺寸,進料至熱交換器10中,并且然后進料至傾析器22 中,在傾析器中,含水相可作為純化的含水流30離開傾析器22。傾析器特別有用,原因是傾 析器可被加壓以允許加熱輸入流,并且它們可具有較低的購置和維護(操作)成本。之前 不贊成傾析器的原因是由于在有機相與含水相之間實現(xiàn)干凈的分離所需的分離時間傾析 器勢必較大。
[0058] 然后有機相可以經(jīng)由栗P栗送至催化劑提取柱40中。催化劑提取柱40可在逆流 模式中操作,在逆流模式中,低PH值流42,例如,具有小于或等于3的pH值,具體地,小于或 等于2,更具體地,0. 5至2,甚至更具體地,1至1. 5,可被引入柱的底部并且可在柱的頂部 與提取的催化劑一起作為富含催化劑的流48流出。在柱的頂部處,分離的有機流32可以 進入催化劑提取柱40,并且在柱的底部以減少的催化劑濃度作為減少催化劑的流46離開。 減少催化劑的流46可以導(dǎo)向可選的槽T并且然后可以經(jīng)由栗P栗送至第二聚結(jié)器20中以 增加可能存在的任何含水相液滴的尺寸。流然后可以進入離子提取柱60的頂部,離子提取 柱也可以是逆流提取柱。含水流64可以進入柱的底部并且可以作為富含離子的流68流出 柱的頂部。純化的聚碳酸酯流90可以流出離子提取柱60的底部。
[0059] 除了在分離的有機流32離開傾析器之后分離的有機流32可以穿過聚結(jié)器20并 且然后到雙提取柱70中之外,圖2示出了與圖1類似的過程。在雙提取柱70中,催化劑提 取步驟和離子提取步驟可同時進行。具體地,分離的有機相可以進入雙提取柱70的頂部并 且可以作為純化的聚碳酸酯流90流出柱的底部??梢酝ㄟ^引入(柱的端部之間,例如,在 柱的中間附近)低PH流72來去除柱的上半部分中的催化劑并且可以通過將含水流74引 入到柱的底部附近去除柱的下半部分中的剩余離子。富含催化劑/離子的流76可以流出 柱的頂部。
[0060] 除了圖3示出了通過經(jīng)由栗P將包含含水相和有機相的產(chǎn)物混合物從槽T引入到 熱交換器10中并且然后到分離聚結(jié)器26中,其中,含水相作為純化的含水流30離開分離 聚結(jié)器26之外,圖3和圖4分別示出了與圖1和圖2類似的過程。與圖1中示出的類似, 圖3示出了分離的有機流32然后可以被引入到一系列提取柱,用以去除催化劑和剩余離 子。與圖2示出的類似,圖4出了分離的有機流32然后可以被引入到雙提取柱70,用以去 除催化劑和剩余離子。
[0061] 圖5示出了可通過將包含含水相和有機相的產(chǎn)物混合物經(jīng)由栗P從槽T引入熱交 換器10并且然后引入到傾析器22中進行含水相和有機相的分離,其中,含水相可作為純化 的含水流30離開傾析器22。分離的有機流32然后可與酸流82結(jié)合并且可引入到傾析器 80中進行酸洗以除去富含催化劑的流78中的催化劑。同樣地,酸流82可以直接進入傾析 器80。酸洗的有機流可引入到聚結(jié)器20中,之后在離子提取柱60中可去除剩余離子。
[0062] 圖6示出了可通過將包含含水相和有機相的產(chǎn)物混合物經(jīng)由栗P從槽T引入熱交 換器10并且然后引入到傾析器22中進行含水相和有機相的分離,其中,含水相可作為純 化的含水流30離開傾析器22。分離的有機流32可離開聚結(jié)器并且可引入到催化劑提取 柱40。如在圖1中示出的,在柱的頂部處,分離的有機流32可以進入催化劑提取柱40,并 且在柱的底部可以減少的催化劑濃度作為減少催化劑的流46離開。減少催化劑的流46可 以導(dǎo)向可選的槽T中并且然后經(jīng)由栗P栗送至聚結(jié)器20。該流然后可與含水流(aqueous stream)(例如,水流(water stream))86結(jié)合并且可被引入到傾析器84中以去除離子。傾 析器84可去除富含離子的流88中的離子以得到純化的聚碳酸酯流90。
[0063] 圖7示出了純化過程可以包括離心機下游(例如,在分離柱之前)的熱交換器。具 體地,圖7示出了可通過將包含含水相和有機相的產(chǎn)物混合物經(jīng)由栗P從槽T引入離心機 24中進行含水相和有機相的分離,其中,含水相可作為純化的含水流30離開離心機24。分 離的有機流32然后可經(jīng)由栗P被栗送到可選的槽T中并且然后到聚結(jié)器20中,其中,之后 流可被引入到熱交換器10中并且然后被引入到一個或多個提取柱,用以去除催化劑和剩 余離子。應(yīng)理解的是,可經(jīng)由不同的分離單元進行圖7中示出的催化劑和/或離子提取。
[0064] 應(yīng)理解的是,對于以上所描述的附圖中任何一個,如果經(jīng)由離心機進行催化劑和/ 或離子的提取,純化過程可進一步結(jié)合熱交換器以降低進入離心機的流的溫度。同樣應(yīng)當 理解的是,雖然以上描述的附圖示出了一個熱交換