[其他]一步法合成聚碳酸酯的連續化(二)

在審

• 申請號: 101985000002875
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1004551B
• 公開（公告）日: 1989-06-21
• 發明（設計）人: 汪錫鋒;王一璐;曹正松;史耀琚
• 申請（專利權）人: 化學工業部晨光化工研究院一分院
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是關于光氣化－界面縮聚合成聚碳酸酯連續化工藝研究，是“一步法合成聚碳酸酯”發明（申請號８５１０２７６９）方法的發展。用前發明的配方和技術原則，將光氣的有機溶液及含催化劑和分子量調節劑的雙酚堿性水溶液，經混料器入節流混合管式反應器進行連續生產。當ｄω≥３０厘米²／秒，各節流銳孔處ｄω≥１６０厘米²／秒（ｄ為管內徑，ω為料流線速度），料流停留時間～８０秒時，產物平均分子量３．５萬，Ｍｗ／Ｍｎ～１２４，殘留雙酚３２０±２０ｐｐｍ。本法易于反饋自控。

本發明是關于光氣化～界面縮聚一步法合成聚碳酸酯連續化的研究。本發明是“一步法合成聚碳酸酯”發明（申請號85102769，申請日1985.4.1）的繼承和進一步發展。系采用節流混合管式反應器，來實現聚碳酸酯合成工藝的連續化。

按光氣化～界面縮聚“二步法”的節流混合管式反應器連續化專利（特公昭48 41，957;特公昭52 22，089），須預先制備齊聚物的溶液，再使其與含催化劑、分子量調節劑的雙酚堿性水溶液進行反應，而物料在反應器中的停留時間尚需半小時以上。而專利（Ger.Pat.2，410，716）中的光氣化～界面縮聚“一步法”的節流混合管式反應器連續化，系針對以氯苯作有機溶劑的場合。其反應器需加泵，設部分循環回路，而配料、加料方式也相形復雜，料液在管系內的平均停留時間為5分鐘。噴射混合式反應器（Ger.Pat.2，305，144）時～空效率雖極高，可惜工程放大有困難，且單耗偏高;填料塔（或管式）反應器（U.S.Pat·3，133，044;Ger.Pat.2，101，700）則有效容積小阻力大，或填料材質難以適應技術要求。

本發明沿用了“一步法合成聚碳酸酯”發明的配方和技術原則，采用節流混合管式反應器以實現聚碳酸酯合成工藝的連續化，全面而充分地體現了原發明的各項優點。其具體方法是：將液態光氣或氣態光氣，溶于惰性溶劑中，配成濃度為0.7～1摩爾的溶液，即有機相;將雙酚，苛性堿、分子量調節劑、催化劑和去離子水配成雙酚濃度為0.4～0.8摩爾的水溶液為水相;將兩相以光氣∶雙酚∶苛性堿＝1.08～1.15∶1∶2.35～2.5（摩爾比）的比例，泵入混料器中分散混合，而后頂入節流混合管式反應器中，即可實現連續生產。物料在反應器內停留時間小于2分鐘，一般僅需～80秒，即可獲得良好結果，反應的極限溫度可控制在選用溶劑的沸點以下，如選用二氯乙烷為溶劑，反應溫度可達80℃，但以40～50℃為好，反應不需外部加熱或冷卻，靠物料自身的吸熱功能來承受其放出的反應熱，分子量調節劑的用量以所要求分子量的高低而定，一般為每摩爾雙酚加0～0.04摩爾，進料的精確配比，可依靠控制反應后水相pH值在9.8±0.5（45℃）來反饋調節;反應后廢水相和原膠液體積之比大于1，以確保復相物系呈水包油型，不必酸化即可迅速徹底分層，以利原膠液進一步萃洗精制。

本發明系采用“一步法”不必預制齊聚物，其加料方式及相應設備較“二步法”成倍簡化;且時～空效率成三、五十倍地提高;而產物的分子量分布和端基特性也更有保證。本發明中反應器的結構，也比前述其它方案更為簡單、有效和實用。與采用串聯釜式反應器的同類場合相比較，則具有時～空效率更高、反饋自控更及時，以及同等分子量水平的樹脂分子量分布更窄等優點;而且它沒有轉動機械故障的問題;此外，更換產品規格時幾乎沒有過渡性物料，開車、停車也很簡便。

節流混合管式反應器系用若干個節流混合元件與管段串聯而成。節流混合元件可以是細管段，也可以是銳孔件;本發明推薦使用具錐形銳孔的節流元件（或篩板），因其流體阻力較小。按本發明，在節流混合管式反應器之前還加設有混料器，該混料器應具有良好的反混及分散作用，其結構型式并不限于動態的攪拌混合式，也可以利用流體力學原理節流混合的靜態混合式，必要時還可以代之以離心泵之類的機械設備。